Question

星期天，小明在廚房中燒水時做了如下記錄：
（1）一鍋水的質量為5kg
（2）這鍋水的初溫為15℃，加熱一段時間后，這鍋水的溫度升高到80℃
（3）在這段時間內(nèi)，煤氣表的示數(shù)從185.213m³變化到185.258m³
（4）查表發(fā)現(xiàn)煤氣的熱值為3.9×10⁷J/m³
請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助小明進行如下計算：
（1）這鍋水在這段時間內(nèi)吸收了多少熱量？
（2）若這些熱量是由完全燃燒煤氣所放出的熱量提供的，從理論上講，需要多少m³煤氣？
（3）實際上燒開這些水消耗了多少m³煤氣？
（4）小明家煤氣灶的效率多大？

Answer 1

（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg?℃）×5kg×（80℃-15℃）
=1.365×10⁶J；
（2）由題知，Q_放=Q_吸=1.365×10⁶J，
∵Q_放=Vq，
需要完全燃燒煤氣的體積：
V=

Q放

q

=

1.365×106J

3.9×107J/m3

=0.035m³．
（3）實際上燒開這些水消耗的煤氣：
V′=185.258m³-185.213m³=0.045m³，
（4）Q_放′=V′q=0.045m³×3.9×10⁷J/m³=1.755×10⁶J；
煤氣灶的效率：
η=

Q吸

Q′放

×100%=

1.365×106J

1.755×106J

×100%≈77.8%．
答：（1）這鍋水在這段時間內(nèi)吸收了1.365×10⁶J的熱量；
（2）若這些熱量是由完全燃燒煤氣所放出的熱量提供的，從理論上講，需要0.035m³煤氣；
（3）實際上燒開這些水消耗了0.045m³煤氣；
（4）小明家煤氣灶的效率為77.8%．