Question

13．用燃氣灶燒水時，把2kg初溫為20℃的水加熱到100℃，共燃燒了40g 天然氣（假設天然氣完全燃燒）．已知天然氣的熱值為4.2×10⁷ J/kg，水的比熱容為4.2×10³ J/（kg•℃）
（1）水的內能增加了6.72×10⁵J，這是通過熱傳遞的方式增加內能的．
（2）燃氣灶燒水的效率為40%．

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、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，即水的內能增加值；改變內能的方式是做功和熱傳遞．
（2）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氣灶的效率．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J，
即水的內能增加了6.72×10⁵J；這是通過熱傳遞的方式增加內能的；
（2）天然氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=40×10^-3kg×4.2×10⁷J/kg=1.68×10⁶J；
燃氣灶的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{1.68×1{0}^{6}J}$×100%=40%．
故答案為：（1）6.72×10⁵；熱傳遞；（2）40．

點評 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用，計算時注意：水吸收熱量、內能增加，水的內能增加值等于水吸收的熱量．