Question

18．玉尼学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）．
（1）如果玉尼用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？
（2）若玉尼烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×10⁷J/kg的煤气，且燃气灶烧水时的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）为20%，则实际消耗的煤气为多少千克？

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）由题知，Q_吸=Q_放×20%，再利用燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq求需要煤气的质量．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=c_水m_水△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁶J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可得，完全燃烧煤气放出的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{20%}$=8.4×10⁶J，
由Q_放=mq得需要煤气的质量：
m_煤气=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{7}J/kg}$=0.2kg．
答：（1）水需要吸收1.68×10⁶J的热量；
（2）实际消耗的煤气为0.2kg．

点评 本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq的掌握和运用，计算时注意固体燃料热值单位（J/kg）与气体燃料热值单位（J/m³）的区别．