Question

6．小聪家所在折小区进行了天然气管道改造，于7月份用上了便宜的天然气．燃烧0.02m³的天然气，可以使质量为5kg，初温20℃升高到70℃．已知水的比热容为4.2×10³J/（kg?℃）．天然气的热值为8.4×10⁷J/m³．求：
（1）0.01m³天然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．

Answer 1

分析 （1）知道天然气的体积和热值，利用Q_放=Vq计算煤气完全燃烧放出的热量；
（2）知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
（3）求出烧水时天然气完全燃烧放热，利用效率公式求燃气灶烧水的效率．

解答 解：
（1）0.01m³天然气完全燃烧放热：
Q_放=Vq=0.01m³×8.4×10⁷J/m³=8.4×10⁵J，
（2）水吸收的热量：
Q_吸=c_水m（t-t₀ ）
=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（70℃-20℃）
=1.05×10⁶J；
（3）烧水时天然气完全燃烧放热：
Q_放′=V′q=0.02m³×8.4×10⁷J/m³=1.68×10⁶J，
燃气灶烧水的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q{′}_{放}}$×100%=$\frac{1.05×1{0}^{6}J}{1.68×1{0}^{6}J}$×100%=62.5%．
答：（1）天然气完全燃烧放出的热量为8.4×10⁵J；
（2）水吸收的热量为1.05×10⁶J；
（3）燃气灶烧水时的效率为62.5%．

点评 本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．