Question

17．小华学习了有关热学的知识后，对家里燃气灶的使用情况进行了研究．
[已知水的比热容是c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（1）如果小华用燃气灶将质量5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？
（2）若小华烧水用的燃气灶使用的是热值为q=4.0×10⁷J/kg的天然气，且燃气灶烧水时的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）为30%，则实际消耗的天然气为多少？
（3）为了节约能源、环境保护或用气安全等，关于家用燃气，请你提出两条建议．

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求水吸收的热量；
（2）由题知，Q_吸=Q_放×30%，再利用燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq求需要天然气的质量；
（3）从节能、安全两方面，提出建议．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=c_水m_水△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁶J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可得，完全燃烧天然气放出的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{30%}$=5.6×10⁶J，
由Q_放=mq得需要天然气的质量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{5.6×1{0}^{6}J}{4×1{0}^{7}J/kg}$=0.14kg；
（3）做饭时，应先把要做的食物准备好再点火，避免烧“空灶”；使用燃气灶具时，应“随用随开”，不要远离灶台．若汤水溢出，扑灭火焰，既造成燃气泄露浪费，又容易引起火灾．
答：（1）水需要吸收1.68×10⁶J的热量；
（2）实际消耗的天然气为0.14kg；
（3）做饭时，应先把要做的食物准备好再点火，避免烧“空灶”；使用燃气灶具时，应“随用随开”，不要远离灶台．

点评 本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq的掌握和运用，计算时注意固体燃料热值单位（J/kg）与气体燃料热值单位（J/m³）的区别．