Question

4．小明在使用燃气灶烧水时，已知水的质量为100kg、初温为20℃，共燃烧了1m³天然气（假设天然气完全燃烧），燃气灶烧水的效率为39.4%．已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值为3.2×l0⁷J/m³，大气压强为一个标准大气压．求：
（1）天然气完全燃烧释放的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）水的末温．

Answer 1

分析 （1）利用Q_放=Vq求天然气完全燃烧放出的热量；
（2）知道燃气灶烧水的效率，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求水吸收的热量；
（3）利用Q_吸=cm△t得水温度升高值，水的末温t=t₀+△t．

解答 解：
（1）天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=Vq=1m³×3.2×10⁷J/m³=3.2×10⁷J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得水吸收的热量：
Q_吸=η×Q_放=39.4%×3.2×10⁷J=1.2608×10⁷J；
（3）由Q_吸=cm△t得水温度升高值：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{1.2608×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×100kg}$≈30℃．
水的末温：
t=t₀+△t=20℃+30℃=50℃．
答：（1）天然气完全燃烧释放的热量为3.2×10⁷J；
（2）水吸收的热量为1.2608×10⁷J；
（3）水的末温为50℃．

点评 本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q_放=Vq、吸热公式Q_吸=cm△t=cm（t-t₀）和效率公式的掌握和运用，虽知识点多、综合性强，但都属于基础，难度不大．