Question

【題目】在1標準大氣壓下，小明家利用天然氣灶把質(zhì)量為1kg的初溫為20℃的水燒開．
（1）在此過程中水需要吸收多少熱量？[水的比熱容c=4.2×103J/（kg℃）]
（2）通過觀察天燃氣表得知消耗了0.02m3的天然氣，如果天然氣的熱值為3.6×107J/m3 ， 則天然氣灶的熱效率是多少？
（3）如用效率是84%標有“220V 800W”電熱壺來燒開1kg的初溫為20℃的水，則電熱壺至少正常工作多少時間？

Answer 1

【答案】
（1）解：在1標準大氣壓下，水的沸點為100℃，即水的末溫t=100℃，

水吸收的熱量：

Q吸=cm水（t﹣t0）

=4.2×103J/（kg℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J

（2）解：天然氣完全燃燒發(fā)出的熱量：

Q放=qV=3.6×107J/m3×0.02m3=7.2×105J；

天然氣灶的熱效率：

η1= = ×100%≈46.7%

（3）解：由題知，電熱壺的效率η2= =84%，

消耗的電能：

W= = =4×105J，

由P= 得電熱壺工作時間：

t= = =500s

【解析】（1）在1標準大氣壓下，水的沸點為100℃，即水的末溫t=100℃，知道水的質(zhì)量、比熱容、初溫，利用Q吸=cm水（t﹣t0）求水吸收的熱量；（2）知道天然氣的體積、熱值，利用Q放=qV求天然氣完全燃燒發(fā)出的熱量，再利用η= ×100%求天然氣灶的熱效率；（3）由題知，電熱壺的效率η2= =84%，可求消耗的電能，再利用P= 求電熱壺工作時間．
【考點精析】掌握熱量的計算和燃料的熱值是解答本題的根本，需要知道熱量的計算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克?℃)；m是質(zhì)量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放；熱值（q ）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，單位是：焦耳/千克．燃料燃燒放出熱量計算：Q放 =qm；（Q放 是熱量，單位是：焦耳；q是燃燒值，單位是：焦/千克；m 是質(zhì)量，單位是：千克．