Question

随着“西气东输”，小明家已经用上了天然气．小明在水壶里放入5000 cm³、20℃的水，观察当时气量表的读数是134.731 m³．随后点火烧水并开始计时，经过24min水刚好烧至沸腾，这时气量表的读数变为134.871 m³．已知天然气的热值为4.0×10⁷J/m³．求：
（1）烧开这壶水，水需要吸收的热量；
（2）小明家天然气炉具的效率．

Answer 1

分析：由密度公式计算出水的质量，由热量公式计算吸收的热量，利用公式Q_放=vq求解天然气产生的热量，再利用公式η=

Q吸

Q放

计算效率．

解答：解：（1）m=ρV=1.0×10³kg/×5000×10^-6m³=5Kg，
Q_吸=Cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×5Kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁶J；
（2）Q_放=vq=（134.871-134.731）m³×4.0×10⁷J/m³=5.6×10⁶J；
η=

Q吸

Q放

=

1.68×106J

5.6×106J

=30%；
答：（1）烧开这壶水，水需要吸收的热量是1.68×10⁶J；
（2）小明家天然气炉具的效率为30%．

点评：本题是一道电学与热学的综合应用题，结合相关的公式进行计算分析．