Question

【題目】天然氣灶使用方便、經濟環保。如圖所示，在一個標準大氣壓下，天然氣灶將一壺質量為3kg、溫度為20℃的水加熱至沸騰，大約需要10min，已知：水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），天然氣的熱值為3.5×107J/m3。
求：

（1）水吸收的熱量；
（2）若天然氣完全燃燒放出的熱量60%被水吸收，燒開這壺水需要多少天然氣．

Answer 1

【答案】
（1）

解：在一個標準大氣壓下，水沸騰時的溫度t=100℃，

水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）

=4.2×103J/（kg℃）×3kg×（100℃﹣20℃）

=1.008×106J

答：水吸收的熱量為1.008×106J；

（2）

解：由η= ×100%得，天然氣完全燃燒放出的熱量：

Q放= = =1.68×106J，

由Q放=Vq得，燒開這壺水需要天然氣的體積：

V= = =4.8×10﹣2m3。

答：若天然氣完全燃燒放出的熱量60%被水吸收，燒開這壺水需要4.8×10﹣2m3天然氣。

【解析】（1）在一個標準大氣壓下，知道水沸騰時的溫度，又知道水的比熱容、質量和初溫，根據Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；（2）根據η= ×100%的變形公式Q放= 求出天然氣完全燃燒放出的熱量，再根據Q放=Vq的變形公式V= 求出燒開這壺水需要天然氣的體積。本題考查了吸熱公式、熱效率公式及燃料完全燃燒釋放熱量公式的掌握和應用，熟練運用公式及變形公式即可正確解題，要注意一標準大氣壓下水的沸點為100℃是一個隱含的已知條件。