Question

8．煤氣的熱值是3.5×10⁷J/m³，已知煤氣完全燃燒放出的熱量有60%被水吸收，現(xiàn)要用一個煤氣爐將質(zhì)量是50L的水從20℃加熱到100℃．
求：（1）求50L水的質(zhì)量（ρ_水=1.0×10³kg/m³）
（2）在此過程中水吸收了多少熱量
（3）加熱這些水需要完全燃燒多少體積的煤氣？（c_水=4.2×10³J/（kg•℃）、煤氣的熱值為3×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 （1）已知水的額體積，利用m=ρV計算水的質(zhì)量；
（2）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水溫度的變化，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（3）根據(jù)題意求出煤氣完全燃燒放出的熱量，再根據(jù)Q=mq求出燃燒煤氣的質(zhì)量．

解答 解：（1）水的體積V=50L=50dm³=50×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×50×10^-3m³=50kg；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁷J；
（3）煤氣完全燃燒放出的熱量有60%被水吸收，
煤氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{60%}$=2.8×10⁷J，
由Q_放=V_煤氣q可得燃燒煤氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.8×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$≈0.93m³．
答：（1）求50L水的質(zhì)量是50kg；
（2）在此過程中水吸收了1.68×10⁷J熱量；
（3）加熱這些水需要完全燃燒0.93m³煤氣．

點評 本題考查學(xué)生對密度公式、吸熱公式Q_吸=cm△t和Q_放=mq以及效率公式的掌握和運用，屬于基礎(chǔ)題目．