Question

（2013?丹东一模）天然气是热值较高的燃气，用燃气灶将2.5L的水由20℃在标准大气压下烧开，消耗了0.024m³的天然气．
[天然气的热值取q=7×10⁷J/m³，水的比热容C_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
求：（1）这些天然气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）该燃气灶此次烧水的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）已知天然气的热值取q=7×10⁷J/m³，利用Q=mq可求得天然气完全燃烧放出的热量；
（2）知道水的体积，可求得水的质量，已知水的比热容、水的初温和末温（一标准大气压下水的沸点为100℃），利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量．
（3）根据η=

Q有效

Q总

计算燃气灶烧水的利用率．

解答：解：（1）Q_放=qV=7×10⁷J/m³×0.024m³=1.68×10⁶J，
（2）∵ρ=

m

V

，
∴m=ρV=1.0×10³kg/m³×2.5×10^-3m³=2.5kg，
水需要吸收的热量是：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×10⁵J．
（3）该燃气灶此次烧水的效率η=

Q有效

Q总

×100%=

8.4×105J

1.68×106J

×100%=50%．
答：（1）这些天然气完全燃烧放出的热量是1.68×10⁶J．
（2）水吸收的热量是8.4×10⁵J．
（3）该燃气灶此次烧水的效率是50%．

点评：这是比较典型的热量的计算，也是比较简单的套用公式的计算题，掌握基础知识很重要．