Question

11．一燃气灶烧水时，若要把体积为2L、初温为20℃的水加热到100℃，需完全燃烧天然气放出1.68×10⁶J的热量．已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值为8.4×l0⁷J/m³．求：
（1）水的质量；
（2）水吸收的热量；
（3）需燃烧多少m³的天然气（假设天然气完全燃烧）．

Answer 1

分析 （1）知道水的体积和水的密度，利用m=ρV求水的质量；
（2）已知水的比热容、质量和温度变化，可利用公式Q_吸=cm△t计算水吸收热量．
（3）已知燃料的热值和完全燃烧放出的热量，利用公式V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$计算需要完全燃烧天然气的体积．

解答 解：
（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得水的质量：
m=ρV=1×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg；
（2）水吸热：
Q_吸=cm△t
=4.2×10³ J/（㎏•℃）×2kg×（100℃-20℃）
=6.72×10⁵J；
（2）由Q_放=qV得：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.02m³．
答：（1）水的质量为2kg；
（2）水吸收的热量为6.72×10⁵J；
（3）需燃烧0.02m³的天然气．

点评 本题考查了密度公式、热量计算公式和热值公式的应用，其中对于水的密度和比热容，是物质的特性，需要理解其意义．