某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg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．[C=4.2×103J/（kg•℃）•q煤=3×107J/kg]求：（1）由图象可知，经过6min时间加热，

Question

某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg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．
[C=4.2×10³J/（kg•℃）•q_煤=3×10⁷J/kg]求：
（1）由图象可知，经过6min时间加热，水所吸收的热量；
（2）若煤炉烧水时的热效率为5.0%，则在这6min内至少需要多少千克的煤完全燃烧了．
（3）说明家用煤炉效率低的原因是什么？（至少写出两条）

Answer 1

（1）由图象可知，t₀=20℃，t=80℃，
则Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（80℃-20℃）=2.52×10⁶J；
（2）由η=(Q吸)/(Q放)得：煤需要放出的热量Q_放=(Q吸)/(η)=(2.52×106J)/(5.0%)=5.04×10⁷J；
需要的煤质量m_煤=(Q放)/(q)=(5.04×107J)/(3×107J/kg)=1.68kg；
（3）家用煤炉效率低的原因是：煤炭没有完全燃烧、热量散失到空气中、废气带走很大一部分热量等．
答：（1）由图象可知，经过6min时间加热，水所吸收的热量为2.52×10⁶J；
（2）若煤炉烧水时的热效率为5.0%，则在这6min内至少需要1.68kg的煤完全燃烧．
（3）煤炭没有完全燃烧、热量散失到空气中、废气带走很大一部分热量等．