Question

小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热容是4.2×103J/（kg?℃），他想估算一下自己家每天烧水、做饭

小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热容是4.2×103J/（kg?℃），他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量，于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将30kg20℃的水烧开．（1）小明家每天烧水做饭需要多少热量？（2）如果普通煤的热值为3×103J/kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少干克煤？（3）小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5kg算，他家每天实际用煤2kg，由此小明计算出他家煤炉的效率只有16.5%，你认为小明家煤炉效率低的原因是什么？（4）从大的方面讲，家用煤炉除了热效率低浪费能源的缺点外，另一个主要缺点是什么？

Answer 1

（1）水的质量m=30kg，初温t₀=20℃，末温t=100℃，水的比热c=4.2×10³J/（kg?℃）；
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×30kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁷J；
（2）燃烧煤放出的热量等于水吸收的热量，Q_放=Q_吸=1.008×10⁷J，
普通煤的热值为q=3×10⁷J/kg；
由Q=mq得，燃烧煤的质量：m′=

Q放

q

=

1.008×107J

3×107J/kg

=0.336kg；
（3）煤炉效率低的原因：煤燃烧不充分；热量散失严重等；
（4）家用煤炉的缺点：不安全，煤气中毒；引起火灾；大气污染；不卫生等．
答：（1）小明家每天烧水做饭需要1.008×10⁷J热量；
（2）小明家每天烧水做饭需要0.336kg 的煤；
（3）家煤炉效率低的原因是煤燃烧不充分；热量散失严重等；
（4）家里煤炉的另一个主要缺点是不安全，煤气中毒；引起火灾；大气污染；不卫生等．