《2025年新坐标同步练习九年级物理全一册人教版青海专用》

5. 某物理兴趣小组的同学,用煤炉给 $ 100\ kg $ 的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在 $ 6\ min $ 内完全燃烧了 $ 2\ kg $ 的煤,水的比热容为 $ 4.2 × 10^{3}\ J/(kg·℃) $,煤的热值约为 $ 3 × 10^{7}\ J/kg $,求：
(1)煤完全燃烧产生的热量；
(2)经过 $ 6\ min $ 加热,水所吸收的热量；
(3)煤炉烧水时的热效率。

答案： 解:
(1)煤完全燃烧产生的热量
Q₍放₎=mq=2 kg×3×10⁷ J/kg=6×10⁷ J.
(2)由图可知,经过 6 min 加热后水温由 20 ℃达到 80 ℃,则水吸收的热量
Q₍吸₎=cm(t-t₀)=4.2×10³ J/(kg·℃)×100 kg×(80 ℃-20 ℃)=2.52×10⁷ J.
(3)煤炉烧水时的热效率
η=Q₍吸₎/Q₍放₎=2.52×10⁷ J/6×10⁷ J=0.42=42%.