Question

5．煤气的热值是3.5×10⁷J/m³，现要用一个煤气炉将体积为0.05m³的水从20℃加热到70℃．已知煤气用去了0.5m³，求：
（1）0.5m³天然气完全燃烧放出的热量？
（2）水吸收的热量？（c_水=4.2×10³J/kg•℃）
（3）煤气炉的效率．

Answer 1

分析 （1）知道煤气的体积和煤气的热值，利用Q_放=Vq计算煤气完全燃烧放出的热量；
（2）利用密度公式求出水的质量、利用水的比热容和水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
（3）水吸收的热量是有用的能量，煤气完全燃烧放出的热量为总能量，利用效率公式求煤气炉烧水的效率．

解答 解：
（1）0.5m³煤气完全燃烧放出的热量：
Q_放=Vq=0.5m³×3.5×10⁷J/m³=1.75×10⁷J；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的质量m=ρV_水=1.0×10³kg/m³×0.05m³=50kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（70℃-20℃）=1.05×10⁷J；
（3）煤气炉的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.05×1{0}^{7}J}{1.75×1{0}^{7}J}$×100%=60%．
答：（1）0.5m³煤气完全燃烧放出的热量为1.75×10⁷J；
（2）水吸收的热量为1.05×10⁷J；
（3）煤气炉的效率为60%．

点评 本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．