Question

17．如图所示是用煤气烧水的情景，如果只是把壶中2kg的水从20℃加热至45℃，水吸收的热量是2.1×10⁵J，如果烧水效率是80%，那么这一过程至少需要燃烧6.25×10^-3m³煤气．
[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），q_煤气=4.2×10⁷J/m³]．

Answer 1

分析 （1）知道水的比热容、质量和温度变化，利用公式Q_吸=cm△t计算水吸收的热量．
（2）知道水吸收的热量和热效率，可利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$计算天然气完全燃烧放出的热量，又知道天然气的热值，可利用公式根据Q_放=qV计算烧水要消耗多少体积的天然气．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（45℃-20℃）=2.1×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.1×1{0}^{5}J}{80%}$=2.625×10⁷J；
由Q_放=qV得需要燃烧天然气的体积：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.625×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=6.25×10^-3m³．
故答案为：2.1×10⁵；6.25×10^-3．

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．