Question

隨著“西氣東輸”，天然氣進入了安慶城區普通家庭，小明家就已使用天然氣了。小明向水壺里加入5L、20℃的水，記錄下當時的氣量表示數是134.731m³。然后點火將火調到最大燒水，并開始同步計時，當水燒至沸騰時，氣量表讀數為134.771 m³，用時24min，小明查到天然氣的熱值約為8.0×10⁷J/ m³,水的比熱容為4.2×10³J/㎏ ·℃.
試求：①壺中的水吸收了多少熱量？
②小明家天然氣爐具的效率是多少？

Answer 1

1.68×10⁶J    52.5%

試題分析：①V_水=5L=5×10^-3 m³
m_水=ρ_水V_水=1.0×10₃ Kg / m³×5×10^-3 m³="5" Kg
Q_吸=C_水m_水(t-t₀）=4.2×10³J/Kg ? ℃×5Kg ×(100℃-20℃）=1.68×10⁶J
②V_氣="134.771" m³ -134.731 m³ ="0.04" m³
Q_放=q_氣V_氣=8.0×10⁷ J/ m³×0.04 m³=3.2×10⁶ J  
η=Q_吸/Q_放=1.68×10⁶J/3.2×10⁶ J="52.5%"