分析 (1)已知水體積可求得其質量,已知水的質量、比熱容和初溫度、末溫度,由熱量公式可以求出水吸收的熱量.
(2)已知水需要的熱量和電熱壺的額定功率,利用功率變形公式得到需要正常工作的時間.
(3)根據效率公式求出無煙煤完全燃燒釋放的熱量,再根據Q放=mq求出所需無煙煤的質量.
解答 解:由ρ=mV可得,水的質量m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg,
水吸收的熱量為:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J;
(2)P=Wt=Qt,
不計熱量損失,需要正常工作的時間:
t=QP=6.72×105J1000W=672s.
(3)無煙煤的利用率是50%,
無煙煤完全燃燒時放出的熱量:
Q放=\frac{{Q}_{吸}}{η}=\frac{6.72×1{0}^{5}J}{50%}=1.344×106J,
消耗無煙煤的質量:
m′=\frac{{Q}_{放}}{q}=\frac{1.344×1{0}^{6}J}{3.4×1{0}^{7}J/kg}≈0.0395kg=39.5g.
答:(1)在一標準大氣壓下燒開這壺水,水需要吸收6.72×105J的熱量;
(2)如果電磁爐產生的熱量全部被水吸收,則燒開這壺水需要672s時間
(3)燒開這壺水需要39.5g質量的無煙煤.
點評 本題考查了電功與熱量的綜合計算,涉及到密度公式、吸熱公式、電功公式、電功率公式、效率公式和燃料完全燃燒釋放熱量公式的綜合應用,只要掌握基本公式及其變形,就能正確解答.
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