Question

一铝壶中装有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？（水的比热容是4.2×10³J/（kg?℃）
（2）完全燃料48g煤气可以放出多少热量？（煤气的热值是4.2×10⁷J/kg）
（3）该煤气灶的效率是多少？请你说说还有一些热量的去向．

Answer 1

解：（1）∵m=3kg，C=4.2×10³J/（kg?℃），
∴Q_吸=Cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J．
答：铝壶中的水吸收的热量为1.008×10⁶J．
（2）∵m_煤=48g=0.048kg，q=4.2×10⁷J/kg，
Q_放=mq=0.048kg×4.2×10⁷J/kg=2.016×10⁶J．
答：完全燃料48g煤气放出的热量为2.016×10⁶J．
（3）η_热===0.5=50%．
燃料燃烧放出的热量，一部分被水吸收，由于热传递，一部分热量被铝壶吸收，还有一部分热量散到空气中．
答：该煤气灶的效率是50%；一部分热量被铝壶吸收，还有一部分热量散到空气中．
分析：（1）在1个标准大气压下，水的沸点为100℃，可利用公式Q_吸=Cm（t-t₀）计算水吸收的热量．
（2）已知质量和热值，可利用公式Q_放=mq计算放出热量．
（3）已知水吸收的热量和煤气完全燃烧放出的热量，可利用公式η=计算效率，可以从热传递来考虑热量的去向．
点评：本题考查学生对热量公式的掌握和运用，公式Q=Cm△t和Q_放=mq在计算题中经常用到，应让学生理解记忆，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，且加强了学生的节能环保的意识，注意计算时的单位变换要正确．