Question

15．用燃?xì)庠顭�水時(shí)，把2.2kg初溫為20℃的水加熱到100℃，共燃燒了45g天然氣（假設(shè)天然氣完全燃燒）．已知天然氣的熱值為4.4×10⁷J/kg，水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）．（1）水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）的物理意義是1kg水溫度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的熱量是4.2×10³J．（2）水的內(nèi)能增加了7.392×10⁵J．（3）燃?xì)庠顭�水的效率�?7.3%．

Answer 1

分析 （1）物理學(xué)規(guī)定，單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量為該物體的比熱容；
（2）知道水的質(zhì)量、水的比熱容，求出水溫度的升高值，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量，即水的內(nèi)能增加值；
（3）由Q_放=mq可求出天然氣完全燃燒放出的熱量；水吸收的熱量跟天然氣完全燃燒放出的熱量之比等于燃?xì)庠畹男�率�?/p>

解答 解：
（1）根據(jù)比熱容的定義可以知道，水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）的物理意義是：1kg水溫度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的熱量是4.2×10³J；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2.2kg×（100℃-20℃）=7.392×10⁵J，
即水的內(nèi)能增加了7.392×10⁵J；
（3）天然氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=45×10^-3kg×4.4×10⁷J/kg=1.98×10⁶J；
燃?xì)庠畹男�率�?br />η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{7.392×1{0}^{5}J}{1.98×1{0}^{6}J}$×100%=37.3%．
故答案為：（1）1kg水溫度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的熱量是4.2×10³J；（2）7.392×10⁵；（3）37.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq、Q_吸=cm△t=cm（t-t₀）和效率公式的掌握和運(yùn)用，計(jì)算時(shí)注意：水吸收熱量、內(nèi)能增加，水的內(nèi)能增加值等于水吸收的熱量．