Question

1．小明家过去做饭烧蜂窝煤，现在用煤气灶．小明在学习了热学的有关知识后，知道水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×10⁷J/kg．他想估算一下自己家中每天煤气灶烧水的效率．小明测得把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气．求：
（1）水吸收的热量为多少？
（2）煤气完全燃烧放出的热量为多少？
（3）煤气灶烧水的效率为多少？
（4）从大的方面讲，家用煤炉除了热效率低，浪费能源的缺点外，另一个主要缺点是什么？

Answer 1

分析 （1）知道水的比热容、水的质量、水的初温和末温，利用公式Q_吸=cm（t-t₀）计算水吸收的热量；
（2）已知煤气的质量和热值，可利用公式Q_放=mq计算这些煤气完全燃烧放出的热量；
（3）求出了水吸收的热量和煤气完全燃烧放出的热量，利用公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%计算煤气灶的效率；
（4）从煤炉的效率、污染等方面分析．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（70℃-20℃）=2.1×10⁵J；
（2）煤气的质量：m_气=10g=0.01kg，
这些煤气完全燃烧放出的热量：
Q_放=m_气q=0.01kg×4.2×10⁷J/kg=4.2×10⁵J；
（3）煤气炉子的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{2.1×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{5}J}$×100%=50%；
（4）用煤气灶烧水的主要缺点：效率低、污染环境．
答：（1）水吸收的热量为2.1×10⁵J；
（2）煤气完全燃烧释放的热量为4.2×10⁵J；
（3）煤气灶的效率为30%；
（4）造成空气污染．

点评 本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，与生活相连，使学生觉得学了物理有用．