Question

（2008?西宁）天然气是当今家庭中使用较普遍的一种能源，现用天然气来加热水．
（1）使质量为2kg的水，温度从20℃升高到100℃，需吸收多少热量？
（2）如果加热过程中，天然气放出的热量只有50%被水吸收，则需完全燃烧多少m³的天然气．（天然气的热值为7.8×10⁷J/m³，c水=4.2×103J/kg?℃）

Answer 1

分析：（1）知道水的质量、比热容和温度变化，可利用公式Q_吸=Cm△t计算出水吸收的热量．
（2）知道水吸收的热量和热效率，可利用公式Q_放=

Q吸

η

计算出天然气需要放出的热量，又知道天然气的热值，可利用Q_放=qV的公式变形计算出烧水要消耗多少体积的天然气．

解答：解：（1）∵C=4.2×10³J/（kg?℃），m=2kg，△t=t-t₀=100℃-20℃=80℃，
∴水吸收的热量为：Q_吸=Cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2Kg×80℃=6.72×10⁵J．
（2）∵η=50%，
∴天然气需要放出的热量为：Q_放=

Q吸

η

=

6.72×105J

50%

=1.344×10⁶J，
又∵q=7.8×10⁷J/m³，
∴消耗天然气的体积为：v=

Q放

q

=

1.344×106J

7.8×107J/m3

≈0.017m³．
答：（1）水吸收的热量为6.72×10⁵J．
（2）则需完全燃烧0.017m³的天然气．

点评：本题考查了学生对热传递过程中吸热公式、热效率公式、燃料燃烧放出热量公式的综合运用，关键是对公式和公式变形的理解和应用．