Question

18．玉尼學習了有關熱學的知識后，知道水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃）．
（1）如果玉尼用燃氣灶將質量為5kg、溫度為20℃的水加熱到100℃，則水需要吸收多少熱量？
（2）若玉尼燒水用的燃氣灶使用的是熱值為4.2×10⁷J/kg的煤氣，且燃氣灶燒水時的熱效率（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）為20%，則實際消耗的煤氣為多少千克？

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）由題知，Q_吸=Q_放×20%，再利用燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq求需要煤氣的質量．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m_水△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁶J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可得，完全燃燒煤氣放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{20%}$=8.4×10⁶J，
由Q_放=mq得需要煤氣的質量：
m_煤氣=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{7}J/kg}$=0.2kg．
答：（1）水需要吸收1.68×10⁶J的熱量；
（2）實際消耗的煤氣為0.2kg．

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，計算時注意固體燃料熱值單位（J/kg）與氣體燃料熱值單位（J/m³）的區別．