“西气东输工程实施后.淮北市民现在也使用了清洁环保的天然气．家住市区的小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集了如下数据:水壶里放入2L.20℃的水.大火加热直至沸腾,又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3．(1)烧开这壶水.水需要吸收多少热量?(2)如果小明家天然气炉具的效率是60%.烧开这壶水.需要燃烧多少m3的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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17．“西气东输”工程实施后，淮北市民现在也使用了清洁环保的天然气．家住市区的小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集了如下数据：水壶里放入2L、20℃的水，大火加热直至沸腾；又在物理书中查到天然气热值为8×10⁷J/m³．（气压为1标准大气压）
（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
（2）如果小明家天然气炉具的效率是60%，烧开这壶水，需要燃烧多少m³的天然气？

分析（1）已知水的体积和密度，根据公式可求水的质量；知道水的初温和末温（1标准大气压水的沸点为100℃），根据公式Q_吸=cm△t可求水吸收的热量．
（2）根据天然气炉具的效率是60%，求出燃料完全燃烧放出的热量，再利用Q_放=Vq可求得需要燃烧多少m³的天然气．

解答解：（1）因为V=2L=2000cm³，t₀=20℃，t=100℃，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得水的质量：
m=ρV=1g/cm³×2000cm³=2000g=2kg；
则水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（2）由题意可知，η=60%，则Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{60%}$=1.12×10⁶J；
根据Q_放=Vq可得，V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.12×1{0}^{6}J}{8×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.014m³．
答：（1）烧开这壶水，水需要吸收了6.72×10⁵J的热量；
（2）如果小明家天然气炉具的效率是60%，烧开这壶水，需要燃烧0.014m³的天然气．

点评本题考查了学生对密度公式、吸热公式和燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，计算时注意单位统一．

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