Question

【题目】燃气灶烧水时，把质量为2kg、初温为20℃的水加热到70℃，共燃烧了0.02m3天然气（假设天然气完全燃烧）．已知水的比热容为4.2×103J/（kg．℃），天然气的热值为8.4×l07J/m3 ．
求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气灶烧水时的效率；
（3）如果一清洁能源汽车发动机天然气燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，汽车以72km/h匀速行驶，受到的阻力位2000N，这些天然气可以让这辆汽车行驶多少m？

Answer 1

【答案】
（1）解：水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×2kg×（70℃﹣20℃）=4.2×105J；

（2）解：天然气完全燃烧放出的热量：

Q放=Vq=0.02m3×8.4×107J/m3=1.68×106J；

燃气灶的效率：

η= ×100%= ×100%=25%．

（3）解：因为清洁能源汽车发动机天然气燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，

所以转化为的机械能：

W=Q放×40%=1.68×106J×40%=6.72×105J，

因为汽车匀速行驶，汽车的牵引力：

F=f=2000N，

由W=Fs得汽车行驶的路程：

s= = =336m．

【解析】（1）知道水的质量、水的比热容，求出水温度的升高值，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量；（2）由Q放=Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量，水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶烧水的效率；（3）由题知，清洁能源汽车发动机天然气燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，可求转化为的机械能，由于汽车匀速行驶，汽车的牵引力等于受到的阻力，再利用W=Fs求汽车行驶的路程．
【考点精析】认真审题，首先需要了解热量的计算(热量的计算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克?℃)；m是质量；t0 是初始温度；t 是后来的温度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放)，还要掌握燃料的热值(热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，单位是：焦耳/千克．燃料燃烧放出热量计算：Q放 =qm；（Q放 是热量，单位是：焦耳；q是燃烧值，单位是：焦/千克；m 是质量，单位是：千克)的相关知识才是答题的关键．