Question

8．用某燃氣灶將2kg，25℃的冷水燒開需要吸收多少熱量？如果該燃氣灶的效率為25%，則加熱這些水至少需要多少千克燃氣？[燃氣熱值約4.5×10⁷J/kg，水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫（一個標準大氣壓下水的沸點100℃），利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的熱量；
（2）由題知，Q_吸=Q_放×25%，求出燃氣完全燃燒放出的熱量，再利用Q_放=mq計算需要燃氣的質(zhì)量．

解答 解：水的質(zhì)量m_水=2kg，初溫t₀=25℃，終溫t=100℃，水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg．℃）
由公式Q_吸=cm（t₂-t₁）得，
水吸收的熱量：Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg．℃）×2kg×（100℃-25℃）=6.3×10⁵J；
燃氣灶的效率η=25%，
由公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%得，
燃氣放出的熱量：Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$×100%=$\frac{6.3×1{0}^{5}J}{25%}$×100%=2.52×10⁶J；
燃氣的熱值q=4.5×10⁷J/kg，
由公式Q_放=mq得，需要燃氣的質(zhì)量：m_燃氣=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.52×1{0}^{6}J}{4.5×10J/kg}$=0.056kg．
答：水需吸收6.3×10⁵J的熱量，至少需要燃燒0.056kg的燃氣．

點評 本題考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運用，增強了學生的節(jié)能意識，有意義！