Question

（2013?营口）随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气．小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2000cm³、20℃的水，大火加热直至沸腾．又在物理书中查到天然气热值为8×10⁷J/m³．[气压为1标准大气压；c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m³的天然气？

Answer 1

分析：（1）已知水的体积和密度，根据公式可求水的质量，还知水的初温你和末温，根据公式Q=cm△t可求水吸收的热量．
（2）根据天然气炉具的效率是40%，利用Q=vq可求得需要燃烧多少m³的天然气．

解答：解：（1）∵ρ=

m

V

∴m=ρV=1.0 g/cm³×2000cm³=2000g=2kg
（2）水吸收的热量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J
Q_放=

Q吸

η

=

6.72×105J

40%

=1.68×10⁶J
∵Q_放=Vq，
∴V=

Q放

q

=

1.68×106J

8×107J/m3

=2.1×10^-2m³
答：（1）水需要吸收热量6.72×10⁵J；（2）烧开这壶水，需要燃烧2.1×10^-2m³的天然气．

点评：本题考查热量的计算和能量的利用效率，关键是公式及其变形的灵活应用．