Question

8．用煤气灶既方便又环保，一般的煤气灶正常工作15min可使质量为4Kg、温度为25℃的水加热至沸腾（设该地的所压为一个标准大气压）（C_水=4.2×10³ J/（kg．℃）  ），求：
（1）在这个过程中水吸收的热量；
（2）若煤气的热值为q=2.1×10⁷ J/m³，则需要完全燃烧0.1m³的煤气，共放出多少热量？
（3）求该煤气灶的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）知道煤气的热值和完全燃烧煤气的体积，根据Q_放=Vq求出煤气完全燃烧放出的热量；
（3）知道水吸收的热量和煤气完全燃烧放出的热量，根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出该煤气灶的效率

解答 解：（1）在一标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为t=100℃，
则水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×4kg×（100℃-25℃）
=1.26×10⁶J；
（2）煤气完全燃烧放出的热量：
Q_放=Vq=0.1m³×2.1×10⁷J/m³=2.1×10⁶J；
（3）该煤气灶的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.26×1{0}^{6}J}{2.1×1{0}^{6}J}$×100%=60%．
答：（1）在这个过程中水吸收的热量为1.26×10⁶J；
（2）完全燃烧0.1m³的煤气，共放出2.1×10⁶J热量；
（3）该煤气灶的效率是60%．

点评 本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、燃料燃烧放出热量计算公式Q_放=Vq和效率公式和的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．