Question

一鋁壺中裝有3kg的水，放在煤氣灶上加熱，將水從20℃加熱至沸騰（在1個標準大氣壓下），煤氣灶共燃燒48g煤氣，在此過程中：
（1）鋁壺中的水吸收了多少熱量？（水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃）
（2）完全燃料48g煤氣可以放出多少熱量？（煤氣的熱值是4.2×10⁷J/kg）
（3）該煤氣灶的效率是多少？請你說說還有一些熱量的去向．

Answer 1

分析：（1）在1個標準大氣壓下，水的沸點為100℃，可利用公式Q_吸=Cm（t-t₀）計算水吸收的熱量．
（2）已知質量和熱值，可利用公式Q_放=mq計算放出熱量．
（3）已知水吸收的熱量和煤氣完全燃燒放出的熱量，可利用公式η=

Q吸

Q放

計算效率，可以從熱傳遞來考慮熱量的去向．

解答：解：（1）∵m=3kg，C=4.2×10³J/（kg?℃），
∴Q_吸=Cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J．
答：鋁壺中的水吸收的熱量為1.008×10⁶J．
（2）∵m_煤=48g=0.048kg，q=4.2×10⁷J/kg，
Q_放=mq=0.048kg×4.2×10⁷J/kg=2.016×10⁶J．
答：完全燃料48g煤氣放出的熱量為2.016×10⁶J．
（3）η_熱=

Q吸

Q放

=

1.008×106J

2.016×106J

=0.5=50%．
燃料燃燒放出的熱量，一部分被水吸收，由于熱傳遞，一部分熱量被鋁壺吸收，還有一部分熱量散到空氣中．
答：該煤氣灶的效率是50%；一部分熱量被鋁壺吸收，還有一部分熱量散到空氣中．

點評：本題考查學生對熱量公式的掌握和運用，公式Q=Cm△t和Q_放=mq在計算題中經常用到，應讓學生理解記憶，與生活相連，使學生覺得學了物理有用，且加強了學生的節(jié)能環(huán)保的意識，注意計算時的單位變換要正確．