Question

9．用燃气灶烧水时，把2L 初温为30℃的水加热到100℃，共燃烧了50g天然气（假设天然气完全燃烧）．已知天然气的热值为4.2×10⁷J/kg，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）．
（1）水的内能增加了5.88×10⁵J．   
（2）燃气灶烧水的效率为28%．

Answer 1

分析 （1）由密度公式变形求出水的质量，由热量公式可以求出水吸收的热量，水吸收的热量转化为水的内能．
（2）由燃烧值公式可以求出天然气完全燃烧释放的热量，然后由效率公式求出燃气灶烧水的效率．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-30℃）=5.88×10⁵J，
即水的内能增加了5.88×10⁵J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq=50×10^-3kg×4.2×10⁷J/kg=2.1×10⁶J；
燃气灶的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{5.88×1{0}^{5}J}{2.1×1{0}^{6}J}$×100%=28%；
答：（1）水的内能增加了5.88×10⁵J；
（2）燃气灶烧水的效率为28%．

点评 本题考查了求水吸收的热量、燃气灶的效率，应用热量公式、燃烧值、效率公式即可正确解题．