Question

随着“西气东输”，天然气进入了安庆城区普通家庭，小明家就已使用天然气了。小明向水壶里加入5L、20℃的水，记录下当时的气量表示数是134.731m³。然后点火将火调到最大烧水，并开始同步计时，当水烧至沸腾时，气量表读数为134.771 m³，用时24min，小明查到天然气的热值约为8.0×10⁷J/ m³,水的比热容为4.2×10³J/㎏ · ℃.

试求：①壶中的水吸收了多少热量？

          ②小明家天然气炉具的效率是多少？

Answer 1

①V水=5L=5×10-3 m3

m水=ρ水V水=1.0×103 Kg / m3 ×5×10-3 m3=5 Kg

Q吸=C水m水(t-t0）=4.2×103J/Kg • ℃×5Kg ×(100℃-20℃）=1.68×106J  (4分)

②V气=134.771 m3 -134.731 m3 =0.04 m3

Q放=q气V气=8.0×107 J/ m3×0.04 m3=3.2×106 J  

     η=Q吸/Q放=1.68×106J/3.2×106 J=52.5%        （3分）