Question

【题目】天然气灶使用方便、经济环保．在1标准大气压下，天然气灶将一壶3000cm3、20℃的水加热直至沸腾，大约需要10min，已知天然气热值为3.5×107J/m3 ．
（1）好开这壶水，水需要吸收多少热量？
（2）如果小明家天然气灶具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少天然气？

Answer 1

【答案】
（1）解：水的体积V=3000cm3，

由ρ= 得水的质量：

m=ρ水V=1g/cm3×3000cm3=3000g=3kg，

在一标准大气压下，水的沸点（末温）是100℃，

水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×3kg×（100℃﹣20℃）=1.008×106J；

（2）解：由题知，天然气炉具的效率是40%，

由η= ×100%得完全燃烧天然气放出的热量：

Q放= = =2.52×106J．

由Q放=Vq得烧开这壶水需要天然气的体积：

V= = =7.2×10﹣2m3．

【解析】（1）一标准大气压下水的沸点为100℃，已知水的质量和比热容以及初温、末温，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（2）根据天然气炉具的效率是40%可求完全燃烧天然气放出的热量，再利用Q=Vq求需要燃烧多少m3的天然气．
【考点精析】解答此题的关键在于理解热量的计算的相关知识，掌握热量的计算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克?℃)；m是质量；t0 是初始温度；t 是后来的温度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放，以及对燃料的热值的理解，了解热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，单位是：焦耳/千克．燃料燃烧放出热量计算：Q放 =qm；（Q放 是热量，单位是：焦耳；q是燃烧值，单位是：焦/千克；m 是质量，单位是：千克．