题目内容
随着“西气东输”，天然气进入了安庆城区普通家庭，小明家就已使用天然气了．小明向水壶里加入5L、20℃的水，记录下当时的气量表示数是134.731m3．然后点火将火调到最大烧水，并开始同步计时，当水烧至沸腾时，气量表读数为134.771m3，用时24min，小明查到天然气的热值约为8.0×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）．
试求：①壶中的水吸收了多少热量？
②小明家天然气炉具的效率是多少？
试求：①壶中的水吸收了多少热量？
②小明家天然气炉具的效率是多少？
分析：（1）已知水的体积和密度，根据密度公式求出水的质量，还知水的初温你和末温（水沸腾的温度为100℃），根据公式Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；
（2）两次气量表之差即为燃烧天然气的体积，根据Q放=Vq求出完全燃烧释放的热量，水吸收的热量与天然气完全燃烧释放的热量的比值就是天然气炉具的效率．
（2）两次气量表之差即为燃烧天然气的体积，根据Q放=Vq求出完全燃烧释放的热量，水吸收的热量与天然气完全燃烧释放的热量的比值就是天然气炉具的效率．
解答：解：①水的体积：
V水=5L=5×10-3m3，
由ρ=
可得，水的质量：
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg，
壶中的水吸收的热量：
Q吸=c水m水（t-t0）
=4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（100℃-20℃）
=1.68×106J；
②消耗天然气的体积：
V气=134.771m3-134.731m3=0.04m3，
天然气放出的热量：
Q放=V气q气=0.04m3×8.0×107J/m3=3.2×106J，
小明家天然气炉具的效率：
η=
×100%=
×100%=52.5%．
答：①壶中的水吸收了1.68×106J的热量；
②小明家天然气炉具的效率是52.5%．
V水=5L=5×10-3m3，
由ρ=
| m |
| V |
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg，
壶中的水吸收的热量：
Q吸=c水m水（t-t0）
=4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（100℃-20℃）
=1.68×106J；
②消耗天然气的体积：
V气=134.771m3-134.731m3=0.04m3，
天然气放出的热量：
Q放=V气q气=0.04m3×8.0×107J/m3=3.2×106J，
小明家天然气炉具的效率：
η=
| Q吸 |
| Q放 |
| 1.68×106J |
| 3.2×106J |
答：①壶中的水吸收了1.68×106J的热量；
②小明家天然气炉具的效率是52.5%．
点评：本题考查了密度公式和吸热公式、燃料释放热量公式和效率公式的应用，计算过程要注意单位的换算．
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