Question

4．小明在使用燃氣灶燒水時，已知水的質量為100kg、初溫為20℃，共燃燒了1m³天然氣（假設天然氣完全燃燒），燃氣灶燒水的效率為39.4%．已知水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃），天然氣的熱值為3.2×l0⁷J/m³，大氣壓強為一個標準大氣壓．求：
（1）天然氣完全燃燒釋放的熱量；
（2）水吸收的熱量；
（3）水的末溫．

Answer 1

分析 （1）利用Q_放=Vq求天然氣完全燃燒放出的熱量；
（2）知道燃氣灶燒水的效率，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求水吸收的熱量；
（3）利用Q_吸=cm△t得水溫度升高值，水的末溫t=t₀+△t．

解答 解：
（1）天然氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=Vq=1m³×3.2×10⁷J/m³=3.2×10⁷J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得水吸收的熱量：
Q_吸=η×Q_放=39.4%×3.2×10⁷J=1.2608×10⁷J；
（3）由Q_吸=cm△t得水溫度升高值：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{1.2608×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×100kg}$≈30℃．
水的末溫：
t=t₀+△t=20℃+30℃=50℃．
答：（1）天然氣完全燃燒釋放的熱量為3.2×10⁷J；
（2）水吸收的熱量為1.2608×10⁷J；
（3）水的末溫為50℃．

點評 本題主要考查了燃料完全燃燒放熱公式Q_放=Vq、吸熱公式Q_吸=cm△t=cm（t-t₀）和效率公式的掌握和運用，雖知識點多、綜合性強，但都屬于基礎，難度不大．