Question

12．某家庭需要將50kg、20℃的水加熱到60℃作為生活用熱水，他們利用煤氣灶燒水，需燃燒4kg煤氣．已知煤氣的熱值q=4.2×10⁷J/kg 求：
（1）50kg、20℃的水加熱到60℃需吸收的熱量；
（2）完全燃燒4kg煤氣放出的熱量；
（3）煤氣灶燒水的效率；
（4）分析熱效率不高的一種原因．

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、水的比熱容和水的初溫和末溫，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）知道煤氣的質量和煤氣的熱值，利用Q_放=mq計算煤氣完全燃燒放出的熱量；
（3）水吸收的熱量是有用的能量，煤氣完全燃燒放出的熱量為總能量，利用效率公式求燃氣灶燒水的效率；
（4）從燃料是否完全燃燒和熱量散失分析解答．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×10⁶J；
（2）4kg煤氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=4kg×4.2×10⁷J/kg=1.68×10⁸J；
（3）燃氣灶燒水的效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{1.6{8×10}^{8}J}$×100%=5%．
（4）由于煤氣沒有完全燃燒，熱傳遞給水的過程中有大量的熱量損失，所以煤氣灶燒水的效率不高．
答：（1）水吸收的熱量為8.4×10⁶J；
（2）4kg煤氣完全燃燒放出的熱量為8.4×10⁸J；
（3）燃氣灶燒水的效率為5%；
（4）煙煤沒有完全燃燒，熱傳遞給水的過程中有大量的熱量損失．

點評 本題考查了學生對吸熱公式、燃料燃燒放熱公式、效率公式的掌握和運用，因條件已給出，難度不大．