Question

12．家用燃?xì)庠顭嵝�率指�?biāo)是衡量燃?xì)馐欠窆?jié)能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，某物理興趣小組的同學(xué)想了解家用燃?xì)庠顭裏崴畷r(shí)的熱效率，他們用燃?xì)庠罱o5kg的水加熱，并把加熱過(guò)程中水溫隨變化情況記錄在下表中，發(fā)現(xiàn)6min內(nèi)燃燒了0.3m³的天然氣，水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃），天然氣的熱值約為3.5×10⁷J/m³．求：

加熱時(shí)間/min	0	2	4	6
溫度/℃	20	50	70	80

（1）經(jīng)過(guò)6min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量是多少？
（2）燃?xì)庠顭�水時(shí)的熱效率是多少？
（3）指出一個(gè)影響燃?xì)庠顭嵝�率的因素�?

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)可知，經(jīng)過(guò)6min時(shí)間加熱，水升高的溫度值，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）已知天然氣的體積和熱值，利用Q_放=qV可求得天然氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量；熱效率等于水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比；
（3）可以從燃料是否完全燃燒以及熱量散失方面進(jìn)行分析．

解答 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，經(jīng)過(guò)6min時(shí)間加熱后水溫由20℃達(dá)到80℃，
則水吸收的熱量：Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（80℃-20℃）=1.26×10⁶J；
（2）天然氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量：Q_放=qV=3.5×10⁷J/m³×0.3m³=1.05×10⁷J，
燃?xì)庠顭�水時(shí)的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.26×1{0}^{6}J}{1.05×1{0}^{7}J}$×100%≈15.7%；
（3）影響燃?xì)庠钚�率的因素有：燃料是否完全燃燒，熱量損失等．
答：（1）經(jīng)過(guò)6min時(shí)間加熱，水所吸收的熱量為1.26×10⁶J；
（2）燃?xì)庠顭�水時(shí)的熱效率為15.7%；
（3）燃料是否完全燃燒．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運(yùn)用以及明白煤爐效率的含義，能從液體的溫度隨時(shí)間變化的表格中搜集有關(guān)信息是本題的關(guān)鍵．