Question

9．用煤氣灶把1kg、初溫為20℃的水燒到70℃，消耗了0.01Kg煤氣．已知水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃），煤氣的熱值為4.2×10⁷J/kg，
（1）水吸收的熱量為多少？
（2）煤氣完全燃燒放出熱量為多少J？
（3）整個過程熱效率為多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的比熱容、水的質量、水的初溫和末溫，利用公式Q_吸=cm（t-t₀）計算水吸收的熱量（有用能量）．
（2）已知煤氣的質量和熱值，可利用公式Q_放=mq計算這些煤氣完全燃燒放出的熱量（總能量）．
（3）求出了水吸收的熱量和煤氣完全燃燒放出的熱量，利用公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%計算整個過程熱效率．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（70℃-20℃）=2.1×10⁵J；
（2）煤氣的質量m_煤氣=0.01kg，
這些煤氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=m_煤氣q=0.01kg×4.2×10⁷J/kg=4.2×10⁵J；
（3）整個過程熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{2.1×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{5}J}$×100%=50%．
答：（1）水吸收的熱量為2.1×10⁵J；
（2）煤氣完全燃燒放出熱量為4.2×10⁵J；
（3）整個過程熱效率為50%．

點評 本題考查學生對熱傳遞過程中的吸熱公式、燃料燃燒放出熱量公式、熱效率公式的理解和靈活運用，知道哪些是有用能量、哪些是總能量是關鍵．