Question

9．家家戶戶每天都要燒水，有人用電茶壺?zé)�水，有人用天然氣燒水．小亮做過這樣一個實驗：先用燃?xì)鉄�水時，把2.5kg初溫為20℃的水加熱到100℃，共燃燒了0.06m³的天然氣；在用電茶壺?zé)�同樣的水，他先關(guān)掉了家里的其他所有電器，觀察到電表上的示數(shù)為8431.8kW•h，通上電源燒水，用時10min，水燒開了，電表上的刻度為8432.1kW•h，已知天然氣的密度為0.75kg/m³，熱值為4.4×10⁷J/kg，水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃），電壺的工作電壓為220V，求：
（1）燒水用掉的天然氣的質(zhì)量；
（2）水吸收的熱量和天然氣完全燃燒釋放的熱量；
（3）電水壺?zé)�水消耗的電能和工作時的電功率（電能以J為單位）．

Answer 1

分析 （1）已知天然氣的體積和密度，利用m=ρV求出天然氣的質(zhì)量；
（2）由熱量公式可以求出水吸收的熱量，由燃燒值公式可以求出天然氣完全燃燒釋放的熱量，
（3）根據(jù)電能表示數(shù)求出消耗的電能，利用P=$\frac{W}{t}$求電功率．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得天然氣的質(zhì)量：
m=ρV=0.75kg/m³×0.06m³=0.045kg；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×10⁵J，
天然氣釋放的熱量：
Q_氣=qm=4.4×10⁷J/kg×0.045kg=1.98×10⁶J；
（3）消耗的電能W=E=8432.1kW•h-8431.8kW•h=0.3kW•h=1.08×10⁶J，
則功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.08×1{0}^{6}J}{10×60s}$=1800W．
答：（1）燒水用掉的天然氣質(zhì)量為0.045kg；
（2）水吸收的熱量為8.4×10⁵J，天然氣完全燃燒釋放的熱量為1.98×10⁶J；
（3）電水壺?zé)�水消耗的電能�?.08×10⁶J，工作時的電功率為1800W．

點評 本題考查質(zhì)量、吸收的熱量、電功率的計算，應(yīng)用密度公式、熱量公式、燃燒值、功率公式即可正確解題．