Question

17．小華學習了有關(guān)熱學的知識后，對家里燃氣灶的使用情況進行了研究．
[已知水的比熱容是c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（1）如果小華用燃氣灶將質(zhì)量5kg、溫度為20℃的水加熱到100℃，則水需要吸收多少熱量？
（2）若小華燒水用的燃氣灶使用的是熱值為q=4.0×10⁷J/kg的天然氣，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30%，則實際消耗的天然氣為多少？
（3）為了節(jié)約能源、環(huán)境保護或用氣安全等，關(guān)于家用燃氣，請你提出兩條建議．

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）由題知，Q_吸=Q_放×30%，再利用燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq求需要天然氣的質(zhì)量；
（3）從節(jié)能、安全兩方面，提出建議．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m_水△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁶J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可得，完全燃燒天然氣放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{30%}$=5.6×10⁶J，
由Q_放=mq得需要天然氣的質(zhì)量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{5.6×1{0}^{6}J}{4×1{0}^{7}J/kg}$=0.14kg；
（3）做飯時，應先把要做的食物準備好再點火，避免燒“空灶”；使用燃氣灶具時，應“隨用隨開”，不要遠離灶臺．若湯水溢出，撲滅火焰，既造成燃氣泄露浪費，又容易引起火災．
答：（1）水需要吸收1.68×10⁶J的熱量；
（2）實際消耗的天然氣為0.14kg；
（3）做飯時，應先把要做的食物準備好再點火，避免燒“空灶”；使用燃氣灶具時，應“隨用隨開”，不要遠離灶臺．

點評 本題考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運用，計算時注意固體燃料熱值單位（J/kg）與氣體燃料熱值單位（J/m³）的區(qū)別．