Question

19．用煤气灶烧水时，把5kg的水从30℃加热到80℃，燃烧了0.2m³的煤气，煤气的热值约是4.0×10⁷J/m³．试求：
（1）水吸收的热量；
（2）煤气灶的烧水效率．

Answer 1

分析 （1）已知水的比热容、质量和初温度、末温度，利用Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）已知煤气的热值和体积，可以得到煤气完全燃烧放出的热量；水吸收的热量与煤气完全燃烧放出的热量之比就是煤气灶的效率．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（80℃-30℃）
=1.05×10⁶J；
（2）煤气完全燃烧放出的热量：
Q_放=qV=4.0×10⁷J/m³×0.2m³=8×10⁶J，
煤气灶的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.05×1{0}^{6}J}{8×1{0}^{6}J}$×100%=13.125%．
答：（1）水吸收的热量为1.05×10⁶J；
（2）煤气灶烧水的效率为13.125%．

点评 在分析效率问题时，先要明确利用设备或机械的目的（加热物体、克服重力、克服摩擦）以确定有用功（有用能量），然后明确燃料或动力提供的能量或做的功，这就是总能量（或总功）．