Question

19．天然氣灶使用方便、經濟環(huán)保，備受人們青睞．小明用天然氣灶將一壺質量為3kg、溫度為20℃的水加熱至90℃，用時約10min．已知：天然氣的熱值為3.5×10⁷J/m³，水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）．求：
（1）這過程中水吸收多少熱量；
（2）若這過程天然氣完全燃燒放出的熱量60%被水吸收，則需要多少m³的天然氣．

Answer 1

分析 （1）知道水的初末溫，又知道水的比熱容、質量，利用Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）根據η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求天然氣完全燃燒放出的熱量，再根據Q_放=Vq求出燒開這壺水需要天然氣的體積．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（90℃-20℃）=8.82×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可得天然氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{8.82×1{0}^{5}J}{60%}$=1.47×10⁶J，
由Q_放=Vq得需要天然氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.47×1{0}^{6}J}{3.5×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.042m³．
答：（1）這過程中水吸收的熱量為8.82×10⁵J；
（2）若這過程天然氣完全燃燒放出的熱量60%被水吸收，則需要0.042m³的天然氣．

點評 本題考查了吸熱公式、熱效率公式及燃料完全燃燒釋放熱量公式的應用，熟練運用公式及變形公式即可正確解題，