Question

11．小洋在質量為500克的鋁壺中盛有2Kg水，他想把這壺水從15℃加熱到65℃，至少需吸收熱量4.42×10⁵J．若他家燒水使用的是管道天燃氣，天然氣燃燒放出的熱量有50%被有效利用，則需要完全燃燒0.01m³的天燃氣．（c_鋁=0.88×10³J/（kg•℃）天燃氣的熱值為8.4×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫、鋁的質量、鋁的比熱容、鋁的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求吸收的熱量；
由題知，Q_吸=Q_放×50%，再利用燃料完全燃燒放熱公式Q_放=qV求需要天然氣的體積．

解答 解：水吸收的熱量：
Q_水吸=c_水m_水△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（65℃-15℃）=4.2×10⁵J；
鋁壺吸收的熱量：
Q_壺吸=c_鋁m_鋁△t=0.88×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（65℃-15℃）=2.2×10⁴J；
需吸收熱量：Q=Q_水吸+Q_壺吸=4.2×10⁵J+2.2×10⁴J=4.42×10⁵J；
由題知，Q_吸=Q_放×50%，
天然氣放出熱量：Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{50%}$=$\frac{4.42×1{0}^{5}J}{50%}$=8.84×10⁵J；
由Q_放=qV得需要天然氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.84×1{0}^{5}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$≈0.01m³．
故答案為：4.42×10⁵；0.01．

點評 本題考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=Vq、效率的掌握和運用，計算時注意固體燃料熱值單位（J/kg）與氣體燃料熱值單位（J/m³）的區別．