Question

20．欲用天然氣把一壺2㎏15℃的冷水加熱成95℃的開水，需要吸收多少熱量？這些熱量用天然氣來提供，需完全燃燒多少m³每天然氣？已知天然氣的熱值為8.4×10⁷J/m³，爐子的效率為50%．

Answer 1

分析 （1）已知水的比熱容、質量和溫度變化，可利用公式Q=Cm△t計算水吸收熱量．
（2）已知燃料的熱值和完全燃燒放出的熱量，利用公式V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$計算燃料的體積．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³ J/（kg•℃）×2kg×（95℃-15℃）40℃=6.72×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得，天然氣需放出熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{50%}$=1.344×10⁶J；
由Q_放=qV得需要天然氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.344×1{0}^{6}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.016m³．
答：（1）水吸收的熱量為6.72×10⁵J；
（2）這些熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒0.016m³的天然氣．

點評 此題考查熱量計算公式和熱值問題的應用，其中對于水的比熱容，需要熟記，在解決實際問題時作為已知條件使用．