Question

現(xiàn)在國家提倡節(jié)能減排．某同學(xué)探究了他自己家剛裝好的天然氣燒水情況，用天然氣作燃料加熱5kg水的過程中，水溫隨時間的變化情況如圖示，請完成下列問題：
（1）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將初溫為20℃的水燒開需吸收多少熱量；
（2）如果在燒水時，管道中天然氣流量為5.25dm³/min，那么在這種情況下，將水燒開需要燃燒多少m³的天然氣？他家天然氣灶的效率為多少？（天然氣的熱值為4.0×10⁷J/m³）
（3）使用天然氣有哪些優(yōu)點（請說出兩點）．

Answer 1

解：（1）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃，水從20℃加熱至100℃，水吸收的熱量：
Q=mc△t=5kg×4.2×10³J/（kg·℃）×（100℃﹣20℃）=1.68×10⁶ J．
（2）由圖知：水溫度為20℃時，對應(yīng)的時間為0min，溫度為30℃時，對應(yīng)的時間為2min，溫度為40℃時，對應(yīng)的時間為4min，即當(dāng)溫度每上升10℃，時間增加2min，將初溫為20℃水加熱至100℃，水溫變化了100℃﹣20℃=80℃=8×10℃；把水燒開所用時間為：8×2min=16min．管道中天然氣流量為5.25dm³/min，把水燒開需要天然氣的體積：
V=5.25dm³/min×16min=84dm³=0.084m³
天然氣燃燒放出的熱量：
Q_放=4.0×10⁷J/m³×0.084m³=3.36×10⁶J
燃氣灶的效率
η=×100%=×100%=50%
（3）使用天然氣的優(yōu)點：產(chǎn)物無污染、使用方便、熱值高、效率高等．