Question

20．小星用燃氣灶將質量為2kg，溫度為25℃的水加熱到100℃，
（1）則水需要吸收多少熱量？
（2）該燃氣灶的熱效率是25%，則加熱這些水需要燃氣多少千克？【水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃），燃氣的熱值是4.5×10⁷J/kg】

Answer 1

分析 （1）已知水的質量、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）求出了水吸收的熱量，利用熱效率公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求出燃氣完全燃燒放出的熱量，再利用Q_放=mq計算需要燃氣的質量．

解答 解：（1）水需要吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-25℃）=6.3×10⁵J；
（2）因為熱效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$，
所以，燃氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{6.3×1{0}^{5}J}{25%}$=2.52×10⁶J；
根據Q_放=mq可得，需要燃氣的質量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.52×1{0}^{6}J}{4.5×1{0}^{7}J/kg}$=0.056kg．
答：（1）則水需要吸收6.3×10⁵J的熱量；
（2）該燃氣灶的熱效率是25%，則加熱這些水需要燃氣0.056千克．

點評 本題考查了吸熱公式、燃料完全燃燒放出熱量公式的應用，關鍵是理解熱效率的含義．