小聰的體重是500N，家住19樓（樓的層高為3m），家裏用燃氣灶燒水、做飯。如果他從1樓步行上樓到家裏（走了1...

問題詳情：

小聰的體重是500N，家住19樓（樓的層高為3m），家裏用燃氣灶燒水、做飯。如果他從1樓步行上樓到家裏（走了18層樓），用時3min。已知天然氣的熱值3.0×107J/m3，水的比熱容是4.2×103J/（kg•℃）。問：

（1）他上樓克服重力做的功是多少？做功的功率是多少？

（2）完全燃燒多少立方米天然氣放出的熱量與小聰做的功相等？如果這些熱量有35%被水吸收，能使0.5kg水的温度升高多少？

【回答】

解：（1）他上樓克服重力做的功是：

W＝Gh＝500N×18×3m＝27000J；

時間t＝3min＝180s，

則做功的功率為：

P＝＝＝150W；

（2）由題意可知，天然氣完全燃燒放出的熱量Q＝W＝27000J；

由Q＝Vq可得，天然氣的體積為：

V＝＝＝0.0009m3；

水吸收的熱量為：

Q'＝Qη＝27000J×35%＝9450J，

由Q＝cm△t可得，水升高的温度為：

△t＝＝＝4.5℃。

答：（1）他上樓克服重力做的功是27000J；做功的功率是150W；

（2）完全燃燒0.0009m3天然氣放出的熱量與小聰做的功相等；如果這些熱量有35%被水吸收，能使0.5kg水的温度升高4.5℃。

【分析】（1）根據W＝Gh求出克服重力所做的功；根據P＝求出做功的功率；

（2）由題意可知，天然氣完全燃燒放出的熱量，根據Q＝Vq求出天然氣的體積；

結合題意求出水吸收的熱量，根據Q＝cm△t求出水升高的温度。

【點評】本題考查了功、功率、吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式以及效率公式的應用，利用好相關公式是解題的關鍵，難度不大，要熟記這些公式。

知識點：熱機單元測試

題型：計算題