Question

18．某物理興趣小組的同學為估測燃氣灶的熱效率，用燃氣灶給2kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線，在6min內(nèi)完全燃燒了0.042m³的天然氣（天然氣的熱值取4×10⁷J/m³）．求
（1）0～6min時間內(nèi)，水吸收的熱量是多少？
（2）0～6min時間內(nèi)，燃氣灶燒水時的熱效率是多少？

Answer 1

分析 （1）由圖知，經(jīng)過6min時間加熱，水升高的溫度值，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）已知天然氣的體積和熱值，利用Q=Vq可求得天然氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量；燒水時的熱效率等于水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比．

解答 解：
（1）由圖知，0～6min時間內(nèi)，水溫升高△t=90℃-20℃=70℃，水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×70℃=5.88×10⁵J；
（2）天然氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量：
Q_放=Vq=0.042m³×4×10⁷J/m³=1.68×10⁶J，
燃氣灶燒水時的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{5.88×1{0}^{5}J}{1.68×1{0}^{6}J}$×100%=35%．
答：（1）0～6min時間內(nèi)，水吸收的熱量是5.88×10⁵J；
（2）0～6min時間內(nèi)，燃氣灶燒水時的熱效率是35%．

點評 本題考查了學生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運用，能從液體的溫度隨時間變化的圖象搜集有關(guān)信息是本題的關(guān)鍵．