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【题目】小明学习了热学的有关知识后,知道水的比热容是4.2×103J/(kg℃),他想估算一下自己家每天烧水做饭需要的热量.于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间,并把它折算成烧水时间,相当于每天将50kg,标准大气压下把20℃的水烧开.

(1)小明家每天烧水做饭需要多少热量?

(2)如果天然气的热值为7×107J/m3,从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少天然气?

(3)小明家实际平均每天需要天然气1m2,请你帮小明计算出他家燃气灶的效率为多少.你认为小明家煤炉效率低的原因是什么?

【答案】(1)小明家每天烧水做饭需要1.68×107J的热量;

(2)从理论上讲小明家每天烧水做饭需要0.24m3天然气;

(3)小明计算出他家燃气灶的效率为24%;小明家天然气燃烧放热利用率不高的原因是天然气不能完全燃烧;热量散失严重等.

【解析】解:

(1)小明家每天烧水做饭需要的热量:

Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×50kg×(100℃﹣20℃)=1.68×107J.

(2)由题知Q=Q=1.68×107J,由公式Q=Vq得小明家中每天烧水做饭需要的天然气:

V===0.24m3

(3)1m3的天然气完全燃烧放出的热量′:

Q′=V′q=1m3×7.0×107J/m3=7×107J,

天然气燃烧放热的利用率:

η=×100%=×100%=24%;

天然气燃烧放热利用率不高的原因:天然气不能完全燃烧;热量散失严重;

答:(1)小明家每天烧水做饭需要1.68×107J的热量;

(2)从理论上讲小明家每天烧水做饭需要0.24m3天然气;

(3)小明计算出他家燃气灶的效率为24%;小明家天然气燃烧放热利用率不高的原因是天然气不能完全燃烧;热量散失严重等.

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