Question

20．欲用天然气把一壶2㎏15℃的冷水加热成95℃的开水，需要吸收多少热量？这些热量用天然气来提供，需完全燃烧多少m³每天然气？已知天然气的热值为8.4×10⁷J/m³，炉子的效率为50%．

Answer 1

分析 （1）已知水的比热容、质量和温度变化，可利用公式Q=Cm△t计算水吸收热量．
（2）已知燃料的热值和完全燃烧放出的热量，利用公式V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$计算燃料的体积．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³ J/（kg•℃）×2kg×（95℃-15℃）40℃=6.72×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得，天然气需放出热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{50%}$=1.344×10⁶J；
由Q_放=qV得需要天然气的体积：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.344×1{0}^{6}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.016m³．
答：（1）水吸收的热量为6.72×10⁵J；
（2）这些热量用天然气来提供，需要完全燃烧0.016m³的天然气．

点评 此题考查热量计算公式和热值问题的应用，其中对于水的比热容，需要熟记，在解决实际问题时作为已知条件使用．