Question

17．某家用燃氣灶，所用的燃氣熱值是q=4×10⁷J/kg，現(xiàn)用它加熱2kg的水，設(shè)燃氣能完全燃燒．求：
（1）將水從20℃加熱至70℃，水吸收的熱量；
（2）若燃氣灶熱效率是30%，在這過程中所消耗的燃氣質(zhì)量；
（3）實際使用時，所需燃氣的質(zhì)量比上述計算值是偏大還是偏��？（水的比熱容是c_水=4.2×10³J/kg•℃）

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容，水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）求出了水吸收的熱量，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求燃氣完全燃燒放出的熱量；設(shè)燃氣能完全燃燒，再利用Q_放=mq求完全燃燒燃氣的質(zhì)量；
（3）實際使用時，燃氣不會完全燃燒，1kg燃氣燃燒放出的熱量小于4×10⁷J，據(jù)此得出所需燃氣的質(zhì)量是偏大還是偏小．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（70℃-20℃）=4.2×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得燃氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{30%}$=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{30%}$=1.4×10⁶J，
由Q_放=mq得完全燃燒燃氣的質(zhì)量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.4×1{0}^{6}J}{4×1{0}^{7}J/kg}$=0.035kg；
（3）實際使用時，燃氣不會完全燃燒，1kg燃氣燃燒放出的熱量小于4×10⁷J，所以所需燃氣的質(zhì)量偏大．
答：（1）將水從20℃加熱至70℃，水吸收的熱量為4.2×10⁵J；
（2）若燃氣灶熱效率是30%，在這過程中所消耗的燃氣質(zhì)量為0.035kg；
（3）實際使用時，所需燃氣的質(zhì)量比上述計算值偏大．

點評 本題考查了學(xué)生對吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq以及效率公式的掌握和運用，計算時注意溫度升高了（△t）與升高到（末溫）的區(qū)別，因條件已給出，難度不大．