Question

一铝壶中装有3kg的水，放在煤气灶上加热，将水从20℃加热至沸腾（在1标准大气压下），煤气灶共燃烧了48g煤气，在此过程中
（1）铝壶中的水吸收了多少热量？[水的比热c=4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）完全燃烧48g煤气可以放出多少热量？（煤气的热值q=4.2×10⁷J/kg）
（3）如果认为铝壶中的水吸收了煤气灶放出的全部热量，则该煤气灶的效率是多少？
（4）实际加热过程中，铝壶也会吸热并向外界散热，那么该煤气灶的实际效率比你在（3）中求到的效率是高还是低？为什么？

Answer 1

分析：（1）根据吸热公式Q=cm （t-t₀）=可计算水吸收的热量．
（2）根据  Q=mq 可计算48g煤气完全燃烧放出的热量．
（3）根据η=

Q吸

Q放

×100%可计算煤气灶的效率．
（4）有效热量中，除水吸收用于升温的热量外，还应加上铝壶吸收的热量、铝壶向外界散失的热量，而总能量不变，所以煤气灶实际效率应高．

解答：解：（1）Q_吸=cm （t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J；
答：水吸收的热量为1.008×10⁶J．
（2）Q_放=mq=0.048kg×4.2×10⁷J/kg=2.016×10⁶J；
答：48g煤气完全燃烧放出的热量为2.016×10⁶J．
（3） η═

Q吸

Q放

×100%=

1.008×106J

2.016×106J

×100%=50%；
答：煤气灶的效率50%．
（4） 高．因为有效热量中，除水吸收用于升温的热量外，还应加上铝壶吸收的热量、铝壶向外界散失的热量，而总能量不变，所以煤气灶实际效率应高于（3）问结果．

点评：本题考查学生对吸热公式，热效率公式，燃料燃烧公式的综合理解和运用，并结合实际分析热效率．