Question

【題目】“西氣東輸”工程實施后，淮北市民現(xiàn)在也使用了清潔環(huán)保的天然氣．家住市區(qū)的小明想：將一壺水燒開究竟需要多少天然氣呢？他通過實踐收集了如下數(shù)據(jù)：水壺里放入2L、20℃的水，大火加熱直至沸騰；又在物理書中查到天然氣熱值為8×107J/m3．（氣壓為1標準大氣壓）

（1）燒開這壺水，水需要吸收多少熱量？

（2）如果小明家天然氣爐具的效率是60%，燒開這壺水，需要燃燒多少m3的天然氣？

Answer 1

【答案】（1）燒開這壺水，水需要吸收了6.72×105J的熱量；

（2）如果小明家天然氣爐具的效率是60%，燒開這壺水，需要燃燒0.014m3的天然氣．

【解析】

試題分析：（1）已知水的體積和密度，根據(jù)公式可求水的質(zhì)量；知道水的初溫和末溫（1標準大氣壓水的沸點為100℃），根據(jù)公式Q吸=cm△t可求水吸收的熱量．

（2）根據(jù)天然氣爐具的效率是60%，求出燃料完全燃燒放出的熱量，再利用Q放=Vq可求得需要燃燒多少m3的天然氣．

解：（1）因為V=2L=2000cm3，t0=20℃，t=100℃，

由ρ=可得水的質(zhì)量：

m=ρV=1g/cm3×2000cm3=2000g=2kg；

則水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J；

（2）由題意可知，η=60%，則Q放===1.12×106J；

根據(jù)Q放=Vq可得，V===0.014m3．

答：（1）燒開這壺水，水需要吸收了6.72×105J的熱量；

（2）如果小明家天然氣爐具的效率是60%，燒開這壺水，需要燃燒0.014m3的天然氣．