Question

9．用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了0.01Kg煤气．已知水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×10⁷J/kg，
（1）水吸收的热量为多少？
（2）煤气完全燃烧放出热量为多少J？
（3）整个过程热效率为多少？

Answer 1

分析 （1）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）．
（2）已知煤气的质量和热值，可利用公式Q_放=mq计算这些煤气完全燃烧放出的热量（总能量）．
（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%计算整个过程热效率．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（70℃-20℃）=2.1×10⁵J；
（2）煤气的质量m_煤气=0.01kg，
这些煤气完全燃烧放出的热量：
Q_放=m_煤气q=0.01kg×4.2×10⁷J/kg=4.2×10⁵J；
（3）整个过程热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{2.1×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{5}J}$×100%=50%．
答：（1）水吸收的热量为2.1×10⁵J；
（2）煤气完全燃烧放出热量为4.2×10⁵J；
（3）整个过程热效率为50%．

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．