Question

小明家利用天然气灶烧水，把质量为1kg的20℃的水烧开（在标准大气压下）．【水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg?℃）】
（1）通过观察天燃气表得知消耗了0.01m³的天然气，如果天然气的密度为0.7kg/m³，烧水时消耗天然气多少千克？
（2）在此过程中水需要吸收多少热量？
（3）用额定功率是800W的电热壶在220V额定电压下，烧开同样质量的水，若电能转化为内能的效率是84%，则通电时间是多少？

Answer 1

（1）烧水时消耗天然气的质量：
m=ρV=0.7kg/m³×0.01m³=0.007kg；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t₂-t₁）
=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（100℃-20℃）
=3.36×10⁵J；
（3）由题知，Q_吸=W_电×84%，电流做功：
W_电=

Q吸

84%

=

3.36×105J

84%

=4×10⁵J
通电时间：
t=

W

P

=

4×105J

800W

=500s．
答：（1）需要消耗的煤气质量是0.007kg
（2）水吸收的热量是3.36×10⁵J
（3）通电时间是500s．