Question

18．小王学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）
（1）如果小王用燃气将质量为5kg的水加热使其温度升高80℃，则水需要吸收多少热量？
（2）若小王烧水使用的是热值为4.2×10⁷J/kg的燃气，且燃气烧水时的热效率（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%，则实际消耗的燃气为多少千克？

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、比热容、初温和末温，利用Q_吸=cm（t-t₀）求水需要吸收的热量．
（2）由于消耗煤气的20%完全放出的热量等于水吸收的热量，可求煤气完全燃烧放出的热量，再利用Q_放=mq求实际消耗的煤气质量．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×80℃=1.68×10⁶J；
（2）由题知，Q_吸=Q_放×20%=1.68×10⁶J，
则Q_放=8.4×10⁶J
而Q_放=mq，
即：8.4×10⁶J=m×4.2×10⁷J/kg，
解得：
m=0.2kg．
答：（1）如果小王用燃气将质量为5kg的水加热使其温度升高80℃，则水需要吸收1.68×10⁶J热量；
（2）实际消耗的燃气为0.2kg．

点评 本题综合考查了热量的计算以及热机的效率，也是一道生活中的物理题，有其实用价值．对公式的把握和运用是基础，只要读好题，总体来说本题难度不大．