Question

13．用燃气灶烧水时，把2kg初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了40g 天然气（假设天然气完全燃烧）．已知天然气的热值为4.2×10⁷ J/kg，水的比热容为4.2×10³ J/（kg•℃）
（1）水的内能增加了6.72×10⁵J，这是通过热传递的方式增加内能的．
（2）燃气灶烧水的效率为40%．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容，求出水温度的升高值，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量，即水的内能增加值；改变内能的方式是做功和热传递．
（2）由Q_放=mq可求出天然气完全燃烧放出的热量；水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶的效率．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J，
即水的内能增加了6.72×10⁵J；这是通过热传递的方式增加内能的；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq=40×10^-3kg×4.2×10⁷J/kg=1.68×10⁶J；
燃气灶的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{1.68×1{0}^{6}J}$×100%=40%．
故答案为：（1）6.72×10⁵；热传递；（2）40．

点评 本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq、Q_吸=cm△t=cm（t-t₀）和效率公式的掌握和运用，计算时注意：水吸收热量、内能增加，水的内能增加值等于水吸收的热量．