Question

12．某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧4kg煤气．已知煤气的热值q=4.2×10⁷J/kg 求：
（1）50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧4kg煤气放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率；
（4）分析热效率不高的一种原因．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）知道煤气的质量和煤气的热值，利用Q_放=mq计算煤气完全燃烧放出的热量；
（3）水吸收的热量是有用的能量，煤气完全燃烧放出的热量为总能量，利用效率公式求燃气灶烧水的效率；
（4）从燃料是否完全燃烧和热量散失分析解答．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×10⁶J；
（2）4kg煤气完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq=4kg×4.2×10⁷J/kg=1.68×10⁸J；
（3）燃气灶烧水的效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{1.6{8×10}^{8}J}$×100%=5%．
（4）由于煤气没有完全燃烧，热传递给水的过程中有大量的热量损失，所以煤气灶烧水的效率不高．
答：（1）水吸收的热量为8.4×10⁶J；
（2）4kg煤气完全燃烧放出的热量为8.4×10⁸J；
（3）燃气灶烧水的效率为5%；
（4）烟煤没有完全燃烧，热传递给水的过程中有大量的热量损失．

点评 本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．