题目内容
燃气炉灶是目前许多家庭普遍使用的炉具,如图是某燃具的有关参数表.若某次用于加热一壶水,已知铝壶的质量为2kg,内装有5kg的水,要把这壶水从20℃加热到100℃,需要吸收多少热量?实际需要燃烧多少m3的天燃气?
(铝的比热容是0.88×103J/(kg?℃);水的比热容是4.2×103J/(kg?℃);天燃气的热值为q=8.0×107J/m3)
| 燃气灶型号 | 热效率 | 热负荷 | 使用气体 | 重量 |
| ××××型号 | 20% | 左3.8kW/右3.8kw | 12T天然气 | 6.5kg |
分析:(1)由热量公式可以求出水所吸收的热量,由Q=mq可求得铝壶吸收的热量.
(2)求出天然气所释放的总热量,然后由燃烧值公式的变形公式求出天然气的体积.
(2)求出天然气所释放的总热量,然后由燃烧值公式的变形公式求出天然气的体积.
解答:解:(1)m铝=2kg,m水=5kg,△t=100℃-20℃=80℃,C铝=0.88×103J/(kg?℃),C水=4.2×103J/(Kg?℃)
Q吸=Q铝+Q水=C铝?m铝?△t+C水?m水?△t=0.88×103J/(kg?℃)×2kg×80℃+4.2×103J/(kg?℃)×5kg×80℃=1.8208×106J
(2)燃气所释放的热量Q放=
=
=9.104×106J,
∵Q放=qV,
∴天然气体积V=
=
=0.1138m3;
答:要把这壶水从20℃加热到100℃,需要吸收9.104×106J的热量;实际需要燃烧0.1138m3的天燃气.
Q吸=Q铝+Q水=C铝?m铝?△t+C水?m水?△t=0.88×103J/(kg?℃)×2kg×80℃+4.2×103J/(kg?℃)×5kg×80℃=1.8208×106J
(2)燃气所释放的热量Q放=
| Q吸 |
| η |
| 1.8208×106J |
| 20% |
∵Q放=qV,
∴天然气体积V=
| Q放 |
| q |
| 9.104×106J |
| 8.0×107J/m3 |
答:要把这壶水从20℃加热到100℃,需要吸收9.104×106J的热量;实际需要燃烧0.1138m3的天燃气.
点评:对该题的求解要注意两个方面:一是需要吸收的热量是水和铝壶吸收的热量之和;二是水和铝的比热容不同要分别计算.
练习册系列答案
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燃气灶是目前许多家庭普遍使用的炉具,而电磁炉则是新一代的智能炉具.为了比较它们的优劣,小明同学进行了相关调查,得到的有关数据见下表.
如果小明家每天做饭、烧水所需热量为8.0×106J.
(1)若这些热量靠燃气灶提供,需要燃烧多少燃气?
(2)若这些热量靠电磁炉提供,需要消耗多少电能?
(3)你认为这两种炉具各有什么优缺点?
| 燃 气 灶 | 电 磁 炉 | ||
| 热效率 | 25% | 热效率 | 90% |
| 天然气热值 | 8.0×107J/m3 | 额定功率 | 1000W |
| 天然气价格 | 2元/m3 | 市电价格 | 0.5元/kW﹒h |
(1)若这些热量靠燃气灶提供,需要燃烧多少燃气?
(2)若这些热量靠电磁炉提供,需要消耗多少电能?
(3)你认为这两种炉具各有什么优缺点?