Question

9．如图所示，用天然气烧水时，天然气的化学能转化为水的内能，当水烧开时，水壶上的盖子被顶起，这是内能转化为机械能，若一壶水的质量为2kg，初温为20℃，将其烧开恰好用了0.015m³的天然气，则用天然气烧水的效率为62.2%（小数点保留一位，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值为7.2×10⁷J/m³，当地大气压为一标准大气压）

Answer 1

分析 （1）用天然气烧水时，天然气的化学能转化为水的内能，在水蒸气将壶盖顶起过程中，消耗了内能，产生了机械能；
（2）根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；根据Q=Vq求出天然气完全燃烧放出的热量，根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求出天然气烧水的效率．

解答 解：（1）燃烧天然气进行烧水，是通过燃烧把天然气的化学能转化为内能，水蒸气将壶盖顶起过程中，消耗了内能，产生了机械能，故是将内能转化为机械能的过程；
水吸收的热量Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量Q_放=Vq=0.015m³×7.2×10⁷J/m³=1.08×10⁶J，
天然气烧水η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{1.08×1{0}^{6}J}$×100%=62.2%；
故答案为：化学；内；内；机械；62.2%．

点评 此题主要考查的是学生对判断能量的转化、热值]量计算、热效率的计算公式的理解和掌握，综合性较强．