Question

随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气．小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2000cm³、20℃的水，大火加热直至沸腾．又在物理书中查到天然气热值为8×10⁷J/m³．[气压为1标准大气压；c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？

（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m³的天然气？

 

Answer 1

【答案】

（1）水需要吸收热量6.72×10⁵J；（2）烧开这壶水，需要燃烧2.1×10^﹣2m³的天然气．

【解析】

试题分析：（1）已知水的体积和密度，根据公式可求水的质量，还知水的初温你和末温，根据公式Q=cm△t可求水吸收的热量．

（2）根据天然气炉具的效率是40%，利用Q=vq可求得需要燃烧多少m³的天然气

（1）m=ρV=1.0 g/cm³×2000cm³=2000g=2kg

水吸收的热量：

Q_吸=c_水m_水（t﹣t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×10⁵J

Q_放===1.68×10⁶J

∵Q_放=Vq，

∴V===2.1×10^﹣2m³

考点：热平衡方程的应用

点评：本题考查热量的计算和能量的利用效率，关键是公式及其变形的灵活应用