Question

20．木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下表的数据：

燃料的质量/g		100	200	300	400
燃料完全燃烧放出的热量	Q木柴/J	1.3×106	2.6×106	3.9×106	5.2×106
	Q焦炭/J	3.0×106	6.0×106	9.0×106	12.0×106
	Q木炭/J	3.4×106	6.8×106	10.2×106	13.6×106

（1）从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是不同的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越多．
（2）从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，放出热量和质量的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为热值，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量．
（3）完全燃烧0.01m³的天然气放出的热量是4.2×10⁵J；如果这些热量完全用于加热水，可使10kg的水温度升高10℃；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的热量外，一部分传给了盛水的容器，另外一部分传给了空气（答一个即可）．[q_天然气=4.2×10⁷J/m³，C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（4）在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入热效率来描述，我们总是希望它的值越高越好．

Answer 1

分析 （1）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值．热值是燃料的一种特性；
（2）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少以及燃烧温度的高低等均无关；
（3）天然气完全燃烧放出的热量利用Q=Vq计算，后利用Q=cm△t的变形公式计算水的质量；
（4）物理学中，把有效利用的热量在总热量中所占比例叫做热效率．

解答 解：
（1）由表格中数据可知，完全燃烧质量相同的木材、焦炭、木炭放出的热量不同；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越多；
（2）对于同一种燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量成正比，即放出热量与质量的比值不变；物理学中用热值表示燃料的这一特性；
（3）完全燃料0.01m³的天然气放出的热量：Q_放=Vq=0.01m³×4.2×10⁷J/m³=4.2×10⁵J；
由于Q_吸=Q_放，由Q=cm△t得，水的质量：m=$\frac{Q}{c△t}$=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×10℃}$=10kg；
天然气完全燃烧放出的热量一部分被水吸收，还会被容器、空气吸收；
（4）为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入的是热效率的概念，能量损失越少，热效率越高，便能节约能源，减小对环境的破坏．
故答案为：（1）不同；多；（2）放出热量；质量；热值；（3）4.2×10⁵；10；空气；（4）热效率；高．

点评 本题属于热现象的综合题，需要熟练掌握热值、热效率的概念以及吸热公式．