Question

小明為了測量天然氣爐具燒水的效率，他用天然氣爐將5kg的20℃水加熱至100℃時，用時24min，消耗了0.14m³的天然氣．（天然氣的熱值為4.0×10⁷J/m³，設天然氣能完全燃燒）求：
（1）水吸收的熱量；[c_水=4.2×10³J/]
（2）天然氣完全燃燒放出的熱量；
（3）天然氣爐具燒水的效率．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道水的質(zhì)量、水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式求水吸收的熱量（有用能量）；
（2）知道使用天然氣的體積和天然氣的熱值，利用燃料完全燃燒放熱公式求天然氣完全燃燒放出的熱量（總能量）；
（3）利用效率公式求天然氣爐具燒水的效率．
解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t）
=4.2×10³J/（kg?℃）×5kg×（100℃-20℃）
=1.68×10⁶J；
（2）天然氣完全燃燒時放出的熱量：
Q_放=qV
=4.0×10⁷J/m³×0.14m³
=5.6×10⁶J；
（3）天然氣爐具的效率：
η===30%．
答：（1）水吸收的熱量為1.68×10⁶J；
（2）天然氣完全燃燒放出的熱量為5.6×10⁶J；
（3）天然氣爐具燒水的效率為30%．
點評：本題考查了學生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的掌握和運用，注意：固體和液體的熱值單位為J/kg，氣體燃料的熱值單位為J/m³．