Question

2．用煤气灶把2kg、初温为30℃的水烧到80℃，消耗了20g煤气，已知水的比热容是4.2×10³ J/（kg•℃），煤气的热值为3.9×10⁷J/kg．
求：（1）水吸收的热量为多少？
（2）煤气完全燃烧放出的热量为多少？
（3）煤气灶烧水的效率为多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的比热容、水的质量、水的初温和末温，利用公式Q_吸=cm（t-t₀）计算水吸收的热量（有用能量）．
（2）已知煤气的质量和热值，可利用公式Q_放=mq计算这些煤气完全燃烧放出的热量（总能量）．
（3）求出了水吸收的热量和煤气完全燃烧放出的热量，利用公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%计算煤气灶烧水的效率．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（80℃-30℃）=4.2×10⁵J；
（2）煤气的质量：
m_煤气=20g=0.02kg，
这些煤气完全燃烧放出的热量：
Q_放=m_煤气q=0.02kg×3.9×10⁷J/kg=7.8×10⁵J；
（3）煤气灶烧水的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{7.8×1{0}^{5}J}$×100%≈53.8%．
答：（1）水吸收了4.2×10⁵J热量；
（2）这些煤气完全燃烧共放出了7.8×10⁵J热量；
（3）煤气灶烧水的效率为53.8%．

点评 本题考查学生对热传递过程中的吸热公式、燃料燃烧放出热量公式、热效率公式的理解和灵活运用，知道哪些是有用能量、哪些是总能量是关键．