Question

6．小明在家用燃气灶烧水，已知水壶里水的体积为3L，水的初温为20℃，现将水加热至100℃，消耗燃气为0.04m³，已知燃气的热值为4.2×10⁷J/m³，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），则水的内能增加了1.008×10⁶J，燃气灶烧水的效率为60%．

Answer 1

分析 （1）知道水的体积，可求得其质量、水的比热容，求出水温度的升高值，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量，即水的内能增加值；
（2）由Q_放=Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量；水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶的效率．

解答 解：（1）水的体积V=3L=3dm³=3×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，
水的质量m=ρV=1.0×10³kg/m³×3×10^-3m³=3kg
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J，
水吸收的热量即为水的内能增加值；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=Vq=4.2×10⁷J/m³×0.04m³=1.68×10⁶J；
燃气灶的效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.008×1{0}^{6}J}{1.68×1{0}^{6}J}$×100%=60%．
故答案为：1.008×10⁶；60%．

点评 本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q_放=Vq、Q_吸=cm△t=cm（t-t₀）和效率公式的掌握和运用，计算时注意：水吸收热量、内能增加，水的内能增加值等于水吸收的热量．