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小王学习了有关热学的知识后,知道水的比热容是4.2×103J/(kg·℃).

(1)如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃,则水需要吸收多少热量?

(2)若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×107J/kg的煤气,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20%,则实际消耗的煤气为多少千克?

(3)为了节约能源,小王对燃气灶进行了改进,使燃气灶的热效率得到了提高.若小王在同样的条件下将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃,可比原来节省0.04kg的煤气,则现在燃气灶烧水时的热效率为多少?


      解:

(1)水吸收的热量:

Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J;

(2)由题知,Q=Q×20%=1.68×106J,

则Q=8.4×106J

∵Q=mq,

即:8.4×106J=m×4.2×107J/kg,

解得:

m=0.2kg;

(3)改进后需要的天然气(0.2kg﹣0.04kg)放热为:

Q′=m′q=(0.2kg﹣0.04kg)×4.2×107J/kg=6.72×106J,

现在燃气灶的热效率为:

η=×100%=×100%=25%.

答:(1)水需要吸收1.68×106J的热量;

(2)实际消耗的煤气为0.2千克;

(3)现在燃气灶烧水时的热效率为25%.


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