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、煮饭

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、煮饭、炒菜需要的热量，于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要燃烧的煤，并把它折算成烧水需要的热量，相当于每天将30kg20℃的水烧开（在标准大气压下）．（1）小明家每天烧水、煮饭、炒菜需要多少热量？（2）如果普通煤的热值为3×107J/kg，从理论上讲小明家每天烧水、煮饭、炒菜需要多少千克煤？（3）小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤量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？

Answer 1

（1）在标准大气压下水的沸点是100℃，则小明家每天烧水、煮饭、炒菜需要的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×30kg×（100℃-20℃）
=1.008×10⁷J；
（2）由题知，Q_放=Q_吸=1.008×10⁷J，
由Q_放=mq可得，小明家每天烧水、煮饭、炒菜需要煤的质量：
m′=

Q放

q

=

1.008×107J

3×107J/kg

=0.336kg；
（3）小明家煤炉效率低的原因是：一方面煤不能完全燃烧，另一方面煤燃烧放出的热量不能被水完全吸收，大部分的热量散失掉了．
答：（1）小明家每天烧水、做饭需要1.008×10⁷J 的热量；  
（2）小明家每天烧水、做饭需要0.336kg的煤；
（3）小明家煤炉效率低的原因是：一方面煤不能完全燃烧，另一方面煤燃烧放出的热量不能被水完全吸收，大部分的热量散失掉了．