题目

题型：不详难度：来源：

小王学习了有关热学的知识后，对家里燃具进行了观察和研究．已知水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）．
（1）将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？
（2）若小王家烧水用的是热值为8.4×10⁷J/m³的天然气，且燃气灶烧水时的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）为25%，那么把5kg、20℃的水加热到100℃需要消耗多少m³的天然气？
（3）为了节约能源，小王对燃气灶进行了改进．现在把5kg、20℃的水加热到100℃，比原来节省0.006m³的天然气，则现在燃气灶的热效率为多少？

答案

（1）Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁶J
（2）V=

Q放

q

=

Q吸 25%

q

=

1.68×106J 25%

8.4×107J/m3

=0.08m³
（3）改进后需要的天然气（0.08m³-0.006m³）放热为：
Q_放′=Vq=（0.08m³-0.006m³）×8.4×10⁷J/m³=6.216×10⁶J
所以现在燃气灶的热效率为：
η=

Q吸

Q放′

×100%=

1.68×106J

6.216×106 J

×100%≈27%
答：（1）将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收1.68×10⁶J的热量．
（2）需要消耗0.08m³的天然气．
（3）现在燃气灶的热效率约为27%．