Question

天然氣是當今家庭中使用較普遍的一種能源，現用天然氣（甲烷）來加熱水，
（1）為使2kg的水溫度從20℃加熱到100℃，水需吸收多少熱量？
（2）如果加熱過程中，天然氣放出的熱量只有50%被水吸收，則需完全燃燒多少m³的天然氣？（天然氣的熱值為8.3×10⁷J/m³）

Answer 1

分析：（1）知道水的比熱容、質量和溫度變化，利用公式Q_吸=cm△t計算水吸收的熱量．
（2）知道水吸收的熱量和熱效率，可利用公式Q_放=

Q吸

η

計算天然氣需要放出的熱量，又知道天然氣的熱值，可利用公式根據Q_放=qV計算燒水要消耗多少體積的天然氣．

解答：解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（2）∵η=

Q吸

Q放

，
∴天然氣需要放出的熱量：
Q_放=

Q吸

η

=

6.72×105J

50%

=1.344×10⁶J；
∵Q_放=qV，
∴消耗天然氣的體積：
V=

Q放

q

=

1.344×106J

8.3×107J/m3

≈0.0162m³．
答：（1）為使2kg的水溫度從20℃加熱到100℃，水需吸收6.72×10⁵J熱量；
（2）需完全燃燒0.0162m³的天然氣．

點評：本題考查了學生對熱傳遞過程中吸熱公式、熱效率公式、燃料燃燒放出熱量公式的綜合運用，關鍵是對公式和公式變形的理解和應用．