题目内容
【题目】在1标准大气压下,小明家利用天然气灶把质量为1kg的初温为20℃的水烧开.
(1)在此过程中水需要吸收多少热量?[水的比热容c=4.2×103J/(kg℃)]
(2)通过观察天燃气表得知消耗了0.02m3的天然气,如果天然气的热值为3.6×107J/m3 , 则天然气灶的热效率是多少?
(3)如用效率是84%标有“220V 800W”电热壶来烧开1kg的初温为20℃的水,则电热壶至少正常工作多少时间?
【答案】
(1)解:在1标准大气压下,水的沸点为100℃,即水的末温t=100℃,
水吸收的热量:
Q吸=cm水(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J
(2)解:天然气完全燃烧发出的热量:
Q放=qV=3.6×107J/m3×0.02m3=7.2×105J;
天然气灶的热效率:
η1= = ×100%≈46.7%
(3)解:由题知,电热壶的效率η2= =84%,
消耗的电能:
W= = =4×105J,
由P= 得电热壶工作时间:
t= = =500s
【解析】(1)在1标准大气压下,水的沸点为100℃,即水的末温t=100℃,知道水的质量、比热容、初温,利用Q吸=cm水(t﹣t0)求水吸收的热量;(2)知道天然气的体积、热值,利用Q放=qV求天然气完全燃烧发出的热量,再利用η= ×100%求天然气灶的热效率;(3)由题知,电热壶的效率η2= =84%,可求消耗的电能,再利用P= 求电热壶工作时间.
【考点精析】掌握热量的计算和燃料的热值是解答本题的根本,需要知道热量的计算: ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) (Q吸是吸收热量,单位是焦耳;c 是物体比热,单位是:焦/(千克?℃);m是质量;t0 是初始温度;t 是后来的温度. )② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放;热值(q ):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,单位是:焦耳/千克.燃料燃烧放出热量计算:Q放 =qm;(Q放 是热量,单位是:焦耳;q是燃烧值,单位是:焦/千克;m 是质量,单位是:千克.