國家提倡節能減排，各地“煤改氣”正在積極進行，某同學計算他家天然氣燒水的熱效率，將2kg的水倒入燒水壺中，並測...

問題詳情：

國家提倡節能減排，各地“煤改氣”正在積極進行，某同學計算他家天然氣燒水的熱效率，將2kg的水倒入燒水壺中，並測出水温為20℃，在一個標準大氣壓下，把水剛加熱到100℃時，測出消耗天然氣0.048m3，已知水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然氣熱值約為q＝4.0×107J/m3。

求：（1）將這些水燒開，需吸收多少熱量；

（2）在這種情況下，燃燒的天然氣放出了多少熱量；

（3）他家天然氣灶的效率。

【回答】

（1）6.72×105J  （2）1.92×106J  （3）35%。

【解答】

（1）水吸收的熱量：

Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；

（2）天然氣完全燃燒放出的熱量：

Q放＝qV＝4.0×107J/m3×0.048m3＝1.92×106J；

（3）他家天然氣灶的效率：

η＝×100%＝×100%＝35%。

【分析】（1）知道水的質量、水的初温和末温、水的比熱容，利用吸熱公式Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的熱量（有用能量）；

（2）知道使用天然氣的體積、天然氣的熱值，利用Q放＝qV求天然氣完全燃燒放出的熱量（總能量）；

（3）天然氣灶的效率等於水吸收的熱量與天然氣完全燃燒放出的熱量之比。

【點評】本題考查了吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的應用，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。

知識點：熱機單元測試

題型：計算題