Question

14．小星用煤气灶将质量为3kg，温度为20℃的水加热到100℃．
（1）则水需要吸收多少热量？
（2）如果煤气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则加热这些水需要多少的煤气？
（3）实际上加热这些水需要的煤气远不止第（2）小题的计算结果，请分析实际燃烧的煤气与理论计算结果不一样的原因[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），q_煤气=1.8×10⁷J/m³]．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）煤气完全燃烧放出水的热量全部被水吸收，再利用Q_放=qV求需要的体积；
（3）在利用内能烧水时，部分热被壶吸收，部分热直接散失掉，剩余的热才被水吸收．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J；
（2）由题知，煤气完全燃烧放出水的热量全部被水吸收，
则Q_放=Q_吸=1.008×10⁶J，
由Q_放=q_煤气V可得，需要煤气的体积：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.008×1{0}^{6}J}{1.8×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.056m³；
（3）在实际烧水中，所需要的煤气远比这个数值要大，主要因为煤气不完全燃烧和煤气燃烧放出的热量不能全部被水吸收．
答：（1）水需要吸收1.008×10⁶J热量；
（2）加热这些水需要多少0.056m³的煤气；
（3）实际上加热这些水需要的煤气远不止第（2）的计算结果，除煤气未完全燃烧这个原因外，还有煤气油燃烧放出的热量不能全部被水吸收．

点评 本题考查了燃料完全燃烧放热公式Q=Vq、吸热公式Q_吸=cm△t的应用，难点在第三问的解答，联系实际明确燃料完全燃烧放出的热量不能全部被水吸收的原因是关键．