Question

天然氣一種清潔的能源，“西氣東輸”實現(xiàn)后，很多家用燃氣灶改用天然氣作為料．現(xiàn)將一壺質量為2kg、初溫為20℃的水加熱到100℃，需要完全燃燒0.025m³的天然氣．問：
（1）水吸收的熱量是多少？
（2）有的同學試圖用水吸收的熱量來計算天然氣的熱值，請你回答這種做法是否可以，并說明理由．
（3）若天然氣的熱值為4.2×10⁷J/m³，該燃氣灶的熱效率是多少？

Answer 1

分析：（1）知道水的比熱容、質量和溫度變化，利用公式Q_吸=cm（t-t₀）計算水吸收的熱量；
（2）1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值，要計算熱值大小就要知道天然氣完全燃燒放出的熱量和天然氣的質量，而水吸收的熱量并不等于天然氣完全燃燒放出的熱量，而是小于，據(jù)此分析；
（3）利用Q_放=mq求出天然氣完全燃燒放出的熱量，這是總能量，被水吸收的為有用能量，再利用效率公式求出該燃氣灶的熱效率．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（2）不可以．因為公式q=

Q

m

中，Q是天然氣完全燃燒所放出的熱量，而天然氣完全放出的熱量并沒有全部被水吸收，所以不能用水吸收的熱量來計算熱值；
（3）天然氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=V_天然氣q_天然氣=0.025m³×4.2×10⁷J/m³=1.05×10⁶J，
該燃氣灶的熱效率：
η=

Q吸

Q放

×100%=

6.72×105J

1.05×106J

×100%=64%．
答：（1）水吸收的熱量為6.72×10⁵J；
（2）不可以．因為公式q=

Q

m

中，Q是天然氣完全燃燒所放出的熱量，而天然氣完全放出的熱量并沒有全部被水吸收，所以不能用水吸收的熱量來計算熱值；
（3）該燃氣灶的熱效率是1.05×10⁶J．

點評：考查了學生對吸熱公式、熱值的概念、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的掌握和運用，知道天然氣完全燃燒放出的熱量不能完全被水吸收是本題的關鍵．