Question

小王學習了有關熱學的知識后，知道水的比熱容是4.2×10³J/（kg·℃）．

（1）如果小王用燃氣灶將質(zhì)量為5kg、溫度為20℃的水加熱到100℃，則水需要吸收多少熱量？

（2）若小王燒水用的燃氣灶使用的是熱值為4.2×10⁷J/kg的煤氣，且燃氣灶燒水時的熱效率（熱效率等于水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比）為20%，則實際消耗的煤氣為多少千克？

（3）為了節(jié)約能源，小王對燃氣灶進行了改進，使燃氣灶的熱效率得到了提高．若小王在同樣的條件下將質(zhì)量為5kg、溫度為20℃的水加熱到100℃，可比原來節(jié)省0.04kg的煤氣，則現(xiàn)在燃氣灶燒水時的熱效率為多少？

Answer 1

      解：

（1）水吸收的熱量：

Q_吸=c_水m_水（t﹣t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（100℃﹣20℃）=1.68×10⁶J；

（2）由題知，Q_吸=Q_放×20%=1.68×10⁶J，

則Q_放=8.4×10⁶J

∵Q_放=mq，

即：8.4×10⁶J=m×4.2×10⁷J/kg，

解得：

m=0.2kg；

（3）改進后需要的天然氣（0.2kg﹣0.04kg）放熱為：

Q_放′=m′q=（0.2kg﹣0.04kg）×4.2×10⁷J/kg=6.72×10⁶J，

現(xiàn)在燃氣灶的熱效率為：

η=×100%=×100%=25%．

答：（1）水需要吸收1.68×10⁶J的熱量；

（2）實際消耗的煤氣為0.2千克；

（3）現(xiàn)在燃氣灶燒水時的熱效率為25%．