Question

15．某家庭需要将100L、10℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧2Kg煤气．已知煤气的热值q=4.2×10⁷J/Kg，水的比热容c=4.2×10³J/（Kg•℃）． 求：
（1）100L、10℃的水加热到60℃需吸收的热量； 
（2）完全燃烧2Kg煤气放出的热量． 
（3）求煤气灶烧水的效率．

Answer 1

分析 （1）知道水的体积求出水的质量；根据水的质量、比热容和水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）知道煤气的质量和煤气的热值，利用Q_放=mq计算煤气完全燃烧放出的热量；
（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，利用效率公式求煤气灶烧水的效率．

解答 解：
（1）根据ρ=$\frac{m}{V}$可知100L水的质量为：
m=ρV=1×10³kg/m³×100×10^-3m³=100kg；
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（60℃-10℃）=2.1×10⁷J；
（2）2kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq=2kg×4.2×10⁷J/kg=8.4×10⁷J；
（3）煤气灶烧水的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{8.4×1{0}^{7}J}$×100%=25%．
答：
（1）水吸收的热量为2.1×10⁷J；
（2）2kg煤气完全燃烧放出的热量为8.4×10⁷J；
（3）煤气灶烧水的效率为25%．

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．