Question

1．某家庭需要将5kg、60℃的水烧开，他们利用效率为60%的煤气灶烧水，已知煤气的热值q=4.2×10⁷J/kg．水的比热容为c=4.2×10³J/（kg•℃）．求：
（1）5kg、60℃的水烧开需吸收的热量Q_吸？
（2）烧开这些水煤气要放出的热量Q_放？
（3）烧开这些水要用多少kg的煤气？

Answer 1

分析 （1）根据Q=cm△t计算水吸收的热量；
（2）根据机械效率的概念得出Q放的大小；
（3）根据Q放=mq计算所需煤气的质量．

解答 解：（1）标准大气压下水的沸点为100℃，所以水吸收的热量：
Q_吸=cm_水△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（100℃-60℃）=8.4×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可知，煤气放出的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{8.4×1{0}^{5}J}{60%}$=1.4×10⁶J；
（3）由Q_放=mq得：
m_煤气=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.4×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{7}J/kg}$≈0.033kg．
答：（1）5kg、60℃的水烧开需吸收的热量8.4×10⁵J；
（2）烧开这些水煤气要放出的热量1.4×10⁶J；
（3）烧开这些水要用0.033kg的煤气．

点评 本题是有关热的计算问题，考查了热量计算公式、燃料燃烧放热公式及热效率的有关问题，考查全面，重点．