Question

14．小新在家里用煤气灶将质量为5kg的水从20℃加热到100℃，设煤气完全燃烧，且燃烧产生的热量有30%被水吸收，水的比热容为4.2×10³J/（kg?℃），煤气的热值为1.8×10⁷J/m³． 求：
（1）烧开这些水时，水需要吸收多少的热量？
（2）烧开这些水需要燃烧多少煤气？

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用Q_吸=cm△t求水需要吸收的热量；
（2）知道煤气完全燃烧放出热量的30%被水吸收，即Q_吸=Q_放×30%，据此求需要煤气的体积．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁶J，
（2）由题知，Q_放×30%=Q_吸，
Q_放=$\frac{{Q}_{放}}{30%}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{30%}$=5.6×10⁶J
因为Q_放=Vq，
所以需要煤气的体积：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{5.6×1{0}^{6}J}{1.8×1{0}^{7}J/kg}$≈0.31m³．
答：（1）烧开这些水时，水需要吸收1.68×10⁶J的热量；
（2）烧开这些水需要燃烧0.31m³的煤气．

点评 本题考查学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，利用好“Q_吸=Q_放×30%”是本题的关键．