Question

20．小星用燃气灶将质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃，
（1）则水需要吸收多少热量？
（2）该燃气灶的热效率是25%，则加热这些水需要燃气多少千克？【水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），燃气的热值是4.5×10⁷J/kg】

Answer 1

分析 （1）已知水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）求出了水吸收的热量，利用热效率公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求出燃气完全燃烧放出的热量，再利用Q_放=mq计算需要燃气的质量．

解答 解：（1）水需要吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-25℃）=6.3×10⁵J；
（2）因为热效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$，
所以，燃气完全燃烧放出的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{6.3×1{0}^{5}J}{25%}$=2.52×10⁶J；
根据Q_放=mq可得，需要燃气的质量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.52×1{0}^{6}J}{4.5×1{0}^{7}J/kg}$=0.056kg．
答：（1）则水需要吸收6.3×10⁵J的热量；
（2）该燃气灶的热效率是25%，则加热这些水需要燃气0.056千克．

点评 本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放出热量公式的应用，关键是理解热效率的含义．