Question

16．某工地用燃气灶烧水，使50kg的水从20℃升高到70℃，消耗了0.5kg的煤气，已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×10⁷J/kg．求：
（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量？
（2）水吸收的热量？
（3）燃气灶烧水的效率？
（4）请写出用太阳能热水器代替燃气灶烧水的优点．（至少说出两条）

Answer 1

分析 （1）已知煤气的质量和热值，利用公式Q_放=mq计算这些煤气完全燃烧放出的热量（总能量）．
（2）知道水的比热容、水的质量、水的初温和末温，利用公式Q_吸=cm（t-t₀）计算水吸收的热量（有用能量）．
（3）求出了水吸收的热量和煤气完全燃烧放出的热量，利用公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%计算燃气灶烧水的效率；
（4）用太阳能热水器代替燃气灶烧水的优点有：节能、环保、无污染．

解答 解：
（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q_放=m_煤气q=0.5kg×4.2×10⁷J/kg=2.1×10⁷J；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（70℃-20℃）=1.05×10⁷J；
（3）燃气灶烧水的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.05×1{0}^{7}J}{2.1×1{0}^{7}J}$×100%=50%．
（4）用太阳能热水器代替燃气灶烧水的优点有：节能、环保、无污染．
答：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量2.1×10⁷J；
（2）水吸收的热量1.05×10⁷J；
（3）燃气灶烧水的效率为50%；
（4）用太阳能热水器代替燃气灶烧水的优点节能、环保、无污染．

点评 本题考查学生对热传递过程中的吸热公式、燃料燃烧放出热量公式、热效率公式的理解和灵活运用，知道哪些是有用能量、哪些是总能量是关键．