Question

天然气是当今家庭中使用较普遍的一种能源，现用天然气来加热水．
（1）为使2kg的水温度从20℃加热到100℃，水需要吸收多少热量？
（2）如果加热过程中，天然气放出的热量只有50%被水吸收，则需要完全燃烧多少m³的天然气？[天然气的热值为8.3×10⁷J/m³，水的比热容为4.2×10³J/（Kg?℃）]．

Answer 1

分析：（1）知道水的比热容、质量和温度变化，利用公式Q_吸=cm△t计算水吸收的热量．
（2）知道水吸收的热量和热效率，可利用公式Q_放=

Q吸

η

计算天然气需要放出的热量，又知道天然气的热值，可利用公式根据Q_放=qV计算烧水要消耗多少体积的天然气．

解答：解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（2）∵η=

Q吸

Q放

，
∴天然气需要放出的热量：
Q_放=

Q吸

η

=

6.72×105J

50%

=1.344×10⁶J；
∵Q_放=qV，
∴消耗天然气的体积：
V=

Q放

q

=

1.344×106J

8.3×107J/m3

≈0.0162m³．
答：（1）为使2kg的水温度从20℃加热到100℃，水需吸收6.72×10⁵J热量；
（2）需完全燃烧0.0162m³的天然气．

点评：本题考查了学生对热传递过程中吸热公式、热效率公式、燃料燃烧放出热量公式的综合运用，关键是对公式和公式变形的理解和应用．