Question

某城市地处高原，水的沸点仅为93℃，使用一般煤气灶，正常工作时，15min 可使质量为4kg、温度为23℃的水沸腾．问：
（1）水刚沸腾时吸收了多少热量？
（2）若煤气完全燃烧放出的热量只有70%被水吸收，则要将以上水加热到沸腾需要多少煤气？（煤气的热值为2×10⁷J/m³）

Answer 1

已知：水的质量m=4kg，水的末温t=93℃，水的初温t₀=23℃，水的比热c=4.2×10³J/（kg?℃），煤气的热值q=2×10⁷J/m³．
求：（1）水刚沸腾时吸收的热量Q_吸=？；（2）燃烧煤气的体积V=？
解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×4kg×（93℃-23℃）=1.176×10⁶J；
（2）∵=70%
∴燃烧煤气放出的热量：
Q_放===1.68×10⁶J，
∵Q_放=Vq
∴燃烧煤气的体积：
V===0.084m³．
答：（1）水刚沸腾时吸收的热量为1.176×10⁶J；
（2）要将以上水加热到沸腾需要0.084m³煤气．
分析：（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）求出了水吸收的热量，利用=70%求煤气灶实际放出的热量，再根据公式Q_放=Vq可求出煤气的体积．
点评：本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、效率公式和燃料燃烧放出热量计算公式Q_放=Vq的掌握和运用，属于基础题目．