Question

13．用燃气灶烧水，燃烧2m³的煤气，使200L的水从20℃升高到70℃，查表得知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值为4.2×10⁷J/m³求：
（1）200L水的质量．
（2）水吸收的热量．
（3）燃气灶烧水的效率．

Answer 1

分析 （1）知道水的体积，利用ρ=$\frac{m}{V}$公式变形计算出水的质量；
（2）知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
（3）水吸收的热量是有用的能量，煤气完全燃烧放出的热量为总能量，利用效率公式求燃气灶烧水的效率

解答 解：（1）已知水的体积，V_水=200L=200×10^-3m³；
由$ρ=\frac{m}{V}$，
可得，m=ρV=1×10³kg/m³×200×10^-3m³=200kg；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（70℃-20℃）=4.2×10⁷J；
（3）燃烧2m³的煤气放出的热量，
Q放=V′q=2m³×4.2×10⁷J/m³=8.4×10⁷J；
燃气灶烧水的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{7}J}{8.4×1{0}^{7}J}$×100%=50%．
答：（1）200L水的质量为200kg；
（2）水吸收的热量为4.2×10⁷J；
（3）燃气灶烧水的效率为50%．

点评 本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．