Question

天然气是一种清洁的能源，“西气东输”实现后，家用燃气灶改用天然气作为燃料．现将一壶质量2kg初温20℃的水加热到100℃，需要完全燃烧0.025m³天然气．
求：
（1）水吸收的热量．
（2）天然气完全燃烧放出的热量．
（3）燃气灶的热效率．
（4）请分析造成热损失的原因（说出一点）．[c_水=4.2×10³J/（kg?℃），q_气=4.2×10⁷J/m³]．

Answer 1

分析：（1）知道水的质量、水的比热容，求出水温度的升高值，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）由Q_放=Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量；
（3）水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶的效率．
（4）从热量的散失和电压等方面来考虑．

解答：解：（1）Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×80℃=6.72×10⁵J；
（2）Q_放=Vq=0.025m³×4.2×10⁷J/m³=1.05×10⁶J；
（3）η=

Q吸

Q放

×100%=

6.72×105J

1.05×106J

×100%=64%．
（4）实际上烧开一壶水的加热时间总是要大于理论计算时间，这是因为在实际上烧开水时，水在吸收热量时也向空气中散热，同时壶本身也要吸收热量，也可能电压低于220V，这些因素均会造成实际加热时间的延长．
答：（1）水吸收的热量为6.72×10⁵J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量1.05×10⁶J；
（3）燃气灶的热效率为64%．
（4）灶具吸热或会向周围空气散热．

点评：本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q_放=Vq和Q_吸=cm△t=cm（t-t₀）的运用，及燃气灶的效率的含义．此题中要注意温度“升高到（末温）”和“升高了（△t）”的区别，要审好题．