Question

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个标准大气压下），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=3×10⁷J/kg）
（3）该煤气灶的效率是多少？
（4）如果煤气灶效率没有达到100%，请写出一种原因．

Answer 1

解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=C_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×3 kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J；
（2）煤气放出的热量：
m_煤气=48g=0.048kg，
Q_放=m_煤气q=0.048kg×3×10⁷J/kg=1.44×10⁶J；
（3）煤气灶的效率：
η=×100%=×100%=70%；
答：（1）铝壶中的水吸收了1.008×10⁶J的热量；
（2）完全燃烧48g煤气可以放出了1.44×10⁶J的热量；
（3）该煤气灶的效率是70%；
（4）煤气灶的效率未达到100%，原因有：铝壶在这个过程也有吸热；周围空气也在烧水的过程中吸收热量；燃料不可能完全燃烧等等．
分析：（1）已知水的质量3kg，初温20℃，末温100℃，根据Q_吸=cm（t-t₀）可求出水吸收的热量；
（2）已知煤气质量48g，煤气的热值q=3×10⁷J/kg，根据Q_放=mq可求出煤气放出的热量；
（3）根据η=×100%可求出煤气灶的效率；
（4）从铝壶在这个过程也有吸热；周围空气也在烧水的过程中吸收热量；燃料不可能完全燃烧等方面考虑．
点评：本题考查了热量的计算和燃料的热值及炉子的效率的计算．热量的计算和燃料的热值比较基本，可直接利用公式求出，在求炉子的效率时，正确判断被有效利用有那部分热量是关键．