Question

16．小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定液化氣熱值的實(shí)驗(yàn)：取500g水放入鍋中，用溫度計(jì)測(cè)得水的初始溫度為20℃，用液化氣給水加熱到80℃時(shí)，消耗了0.003m³的液化氣．
（1）在此過(guò)程中水吸收的熱量．
（2）此次實(shí)驗(yàn)測(cè)得液化氣的熱值為多少J/m³？
（3）已知液化氣的熱值為4.9×10⁷J/m³，由此可知此次實(shí)驗(yàn)的加熱效率為多少？（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）指知道水的質(zhì)量、比熱容和溫度變化，利用Q=cm△t求水吸收的熱量；
（2）結(jié)合消耗的液化氣的體積，利用q=$\frac{{Q}_{放}}{V}$可計(jì)算液化氣的熱值；
（3）計(jì)算熱效率時(shí)，總熱量應(yīng)利用液化氣完全燃燒放出的熱量．

解答 解：
（1）已知水的質(zhì)量m=500g=0.5kg，△t=80℃-20℃=60℃，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×60℃=1.26×10⁵J；
（2）消耗液化氣的體積：
V=0.003m³．
液化氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=Q_吸=1.26×10⁵J，
熱值：q=$\frac{{Q}_{放}}{V}$=$\frac{1.26×1{0}^{5}J}{0.003{m}^{3}}$=4.2×10⁷J/m³；
（3）液化氣完全燃燒實(shí)際放出的熱量：
Q_放′=Vq=0.003m³×4.9×10⁷J/m³=1.47×10⁵J，
液化氣的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}′}$×100%=$\frac{1.26×1{0}^{5}J}{1.47×1{0}^{5}J}$×100%≈85.7%．
答：（1）在此過(guò)程中水吸收的熱量為1.26×10⁵J；
（2）此次實(shí)驗(yàn)測(cè)得液化氣的熱值為4.2×10⁷J/m³；
（3）已知液化氣的熱值為4.9×10⁷J/m³，由此可知此次實(shí)驗(yàn)的加熱效率為85.7%．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了吸收熱量的計(jì)算、熱值的計(jì)算、效率的計(jì)算，靈活應(yīng)用相關(guān)公式是關(guān)鍵．