Question

14．用天然气灶浇水，水壶内装有20℃，1.5kg的水，将水加热至沸腾，水吸收的热量为5.04×10⁵J，若天然气灶烧水的效率是30%，则烧开这壶水需要燃烧0.021m³的天然气．已知气压为1个标准大气压，水的比热容是4.2×10³ J（kg•℃）；天然气的热值为8×10⁷J/m³．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温（1标准大气压下水的沸点为100℃），利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）利用效率公式计算出天然气放出的热量，再利用Q_放=Vq求需要完全燃烧多少天然气．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{30%}$=1.68×10⁶J，
由Q_放=Vq得所需天然气的体积：
V=$\frac{{Q}_{吸}}{q}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{8×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.021m³
故答案为：5.04×10⁵；0.021．

点评 本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q_放=Vq的掌握和运用，计算时注意固体燃料热值单位（J/kg）与气体燃料热值单位（J/m³）的区别．