Question

17．学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）．
（1）如果用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？
（2）若烧水用的燃气灶使用的是热值约为4.0×10⁷J/m³煤气，且燃气灶烧水时的热效率为20%，则实际消耗煤气为多少立方米？

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、比热容、初温和末温，利用Q_吸=cm（t-t₀）求水需要吸收的热量．
（2）由于消耗煤气的20%完全放出的热量等于水吸收的热量，可求煤气完全燃烧放出的热量，再利用Q_放=Vq求实际消耗的煤气的体积．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁶J；
（2）由题知，Q_吸=Q_放×20%=1.68×10⁶J，
则Q_放=8.4×10⁶J
而Q_放=Vq，
即：8.4×10⁶J=m×4.0×10⁷J/m₃，
解得：
V=0.21m³．
答：（1）水需要吸收1.68×10⁶J热量；
（2）实际消耗的燃气为0.21m³．

点评 本题综合考查了热量的计算以及热机的效率，也是一道生活中的物理题，有其实用价值．对公式的把握和运用是基础，只要读好题，总体来说本题难度不大．