Question

9．小明通過實驗收集到如下數(shù)據(jù)，水壺里放入2kg、20℃的水，1標準大氣壓下用天然氣家熱至沸騰．已知天然氣熱值為8×10⁷J/m³，水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）．
（1）燒開這壺水，水需要吸收多少熱量？
（2）若燒水的效率是40%，則燒開這壺水，需要燃燒多少m³的天然氣？

Answer 1

分析 （1）已知水的質量，還知水的初溫和末溫，根據(jù)公式Q=cm△t可求水吸收的熱量．
（2）根據(jù)天然氣爐具的效率是40%，由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%可求得Q_放，利用Q=Vq可求得需要燃燒多少m³的天然氣．

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）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%可得：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{40%}$=1.68×10⁶J，
由Q_放=Vq可得：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{8×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=2.1×10^-2m³．
答：（1）水需要吸收熱量6.72×10⁵J；
（2）燒開這壺水，需要燃燒2.1×10^-2m³的天然氣．

點評 本題考查了求水吸收的熱量、燃氣灶的效率，應用熱量公式、燃燒值、效率公式即可正確解題．