Question

隨生活條件的改善，小明家住上了新樓房，新樓房使用的是天然氣，小明想：將一壺水燒開(kāi)究竟需要多少天然氣呢？他通過(guò)實(shí)踐收集如下數(shù)據(jù)：水壺里放入2000g、20℃的水，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，用大火將水燒至沸騰．他在物理書(shū)中查到天然氣熱值為8×10⁷J/m³，水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）天然氣爐具的效率是40%，請(qǐng)你計(jì)算燒開(kāi)這壺水：

（1）水需要吸收多少熱量？

（2）至少需要燃燒天然氣的體積？

Answer 1

分析： （1）一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，已知水的質(zhì)量和比熱容以及初溫、末溫，根據(jù)Q_吸=cm（t﹣t₀）求出水吸收的熱量；

（2）根據(jù)天然氣爐具的效率是40%，利用Q=vq可求得需要燃燒多少m³的天然氣．

解答： 解：（1）在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，

水吸收的熱量：

Q_吸=cm（t﹣t₀）

=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）

=6.72×10⁵J；

（2）∵天然氣爐具的效率是40%，

∴完全燃燒天然氣放出的熱量：

Q_放===1.68×10⁶J，

∵Q_放=Vq，

∴V===0.021m³．

答：（1）水需要吸收6.72×10⁵J的熱量；

（2）至少需要燃燒0.021m³的天然氣．