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4.小明學(xué)習(xí)了熱學(xué)有關(guān)知識后,知道水的比熱容是4.2×103J/(kg.℃),他估算了一下自己家中每天燒水、煮飯、炒菜需要的熱量,相當(dāng)于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下每天將50kg的水從20℃燒開.求:
(1)小明家每天燒水做飯需要多少的熱量;
(2)如果普通煤的熱值為3×107J/kg,從理論上講小明家每天燒水做飯需要多少煤;
(3)經(jīng)測算小明家煤爐的效率只有20%,則他家每天實際需多少煤.
(4)從節(jié)約能源的角度出發(fā),寫出一項如何提高煤爐的效率具體方法?

分析 (1)知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫,利用吸熱公式Q=cm(t-t0)求燒水做飯所需要的熱量;
(2)知道煤爐的效率,可求實際用煤放出的熱量,利用燃料完全燃燒放熱公式Q=mq求實際用煤的質(zhì)量.

解答 解:(1)燒水做飯所需要的熱量為:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(100℃-20℃)=1.68×107J
(2)Q=mq得m=Qq=1.68×107J3×107J/kg=0.56kg
(3)由η=QQ得,
實際用煤放出的熱量為:
Q放=\frac{{Q}_{吸}}{η}=\frac{1.68×1{0}^{7}J}{20%}=8.4×107J,
由Q=m′q得:
m′=\frac{{Q}_{放}}{q}=\frac{8.4×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}=2.8kg
(4)提高煤爐的效率具體方法是:①把煤塊磨成煤粉或煤粒,加大與氧氣的接觸面積;②加大送風(fēng)量.
答(1)小明家每天燒水做飯需要1.68×107J的熱量;
(2)從理論上講小明家每天燒水做飯至少需要0.56kg的煤;
(3)經(jīng)測算小明家煤爐的效率只有20%,則他家每天實際需2.8kg煤;
(3)從節(jié)約能源的角度出發(fā)提高煤爐的效率具體方法是:把煤塊磨成煤粉或煤粒,加大與氧氣的接觸面積.

點評 本題為電功和熱量的綜合計算題,考查了學(xué)生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運(yùn)用,計算時要求靈活運(yùn)用所學(xué)公式.

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