Question

19．某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg煤气，已知煤气的热值q=4.2×10⁷J/kg，水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）求：
（1）50kg、20℃的水加热到60℃需要吸收多少热量；
（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率；
（4）如果用氢气作燃料，与煤气相比较好处是热值大、污染小．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）知道煤气的质量和煤气的热值，利用Q_放=mq计算煤气完全燃烧放出的热量；
（3）水吸收的热量是有用的能量，煤气完全燃烧放出的热量为总能量，利用效率公式求燃气灶烧水的效率．
（4）根据氢气热值和对环境的污染等角度分析．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm_水△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）
=8.4×10⁶J；
（2）0.8kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q_放=m_煤气q=0.8kg×4.2×10⁷J/kg=3.36×10⁷J；
（3）燃气灶烧水的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{3.36×1{0}^{7}J}$×100%=25%．
（4）氢气热值大，相同条件下燃烧放出热量多；氢气燃烧生成的产物是水，污染小．
答：（1）水吸收的热量为8.4×10⁶J；
（2）0.8kg煤气完全燃烧放出的热量为3.36×10⁷J；
（3）燃气灶烧水的效率为25%．
（4）热值大；污染小．

点评 本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．