题目内容
13．随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气，小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2L、20℃的水，大火加热直至沸腾，又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3．[气压为1标准大气压；c水=4.2×103J/（kg•℃）]（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m3的天然气？
分析 （1）1标准大气压下水的沸点为100℃，已知水的质量和比热容以及初温、末温，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；
（2）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出完全燃烧天然气放出的热量，再利用Q=Vq的变形公式V=$\frac{Q}{q}$求出需要燃烧天然气的体积．
解答 解：（1）水的体积V=2L=2dm3=2×10-3m3，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的质量：
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg，
在1标准大气压下，水的沸点是100℃，
则水吸收的热量：
Q吸=c水m水（t-t0）
=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）
=6.72×105J．
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%得，完全燃烧天然气放出的热量：
Q放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{40%}$=1.68×106J，
由Q放=Vq得，需要燃烧天然气的体积：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{8×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.021m3．
答：（1）烧开这壶水，水需要吸收6.72×105J的热量；
（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧0.021m3的天然气．
点评 本题考查热量的计算和能量的利用效率，关键是公式及其变形的灵活应用，要注意一标准大气压下水的沸点为100℃．
练习册系列答案
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2．
在探究“比较不同物质吸热升温的属性”时，用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图．下列说法正确的是（ ）
在探究“比较不同物质吸热升温的属性”时，用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图．下列说法正确的是（ ）| A． | 实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热较多 | |
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| D． | 实验中，将沙子和水加热到相同温度时，水吸收的热量多 |
图是某同学正用A、B两刻度尺测同一木块的边长，其中B（填A或B）放置不正确．木块的边长应该是2.15cm．