Question

5．小明家的燃气灶使用的是热值为4.2×10⁷J/m³的燃气，烧水时燃气完全燃烧放出热量的60%被水吸收．在标准大气压下，小明用燃气灶加热质量2kg、温度为20℃的水，实际燃烧了0.03m³的燃气．求：
（1）燃气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）水升高的温度．

Answer 1

分析 （1）已知燃气的热值取q=4.2×10⁷J/m³，利用Q=mq可求得天然气完全燃烧放出的热量；
（2）烧水时燃气完全燃烧放出热量的60%被水吸收，据此求水吸收的热量；
（3）已知水的质量、比热容，利用吸热公式Q_吸=cm△t变形求水升高的温度，注意在标准大气压下水的沸点为100℃．

解答 解：
（1）燃气完全燃烧放出的热量：
Q_放=qV=4.2×10⁷J/m³×0.03m³=1.26×10⁶J；
（2）因为烧水时燃气完全燃烧放出热量的60%被水吸收，
则水吸收的热量：
Q_吸=Q_放×60%=1.26×10⁶J×60%=7.56×10⁵J；
（3）由Q_吸=cm△t可得：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{7.56×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×2kg}$=90℃，
因为是在在标准大气压下，所以水到达100℃不再升高．水升高的温度为100℃-20℃=80℃．
答：（1）燃气完全燃烧放出的热量为1.26×10⁶J；
（2）水吸收的热量为7.56×10⁵J；
（3）水升高的温度为80℃．

点评 本题考查了燃料完全燃烧放热公式、吸热公式和效率公式的应用．这是比较典型的热量的计算，也是比较简单的套用公式的计算题，掌握基础知识很重要．