Question

13．家用燃氣灶熱效率是衡量燃氣灶是否節(jié)能的一項重要指標，某物理興趣小組的同學想了解家用燃氣灶燒水時的熱效率．他們用燃氣灶給5kg的水加熱，并把加熱過程中水溫隨時間的變化情況記錄在下表中．發(fā)現(xiàn)在6min內(nèi)燃燒了0.1m³的天然氣．水的比熱容為4.2×10³J/（kg•C），天然氣的熱值約為3.5×10⁷J/m³，求：

加熱時間/min	0	2	4	6
溫度/℃	20	50	70	80

（1）經(jīng)過6min時間加熱，水所吸收的熱量是多少？
（2）燃氣灶燒水時的熱效率是多少？
（3）指出一個影響燃氣灶熱效率的因素．

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)可知，經(jīng)過6min時間加熱，水升高的溫度值，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）已知煤氣的體積和熱值，利用Q=Vq可求得煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量；燒水時的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）從燃料不能完全燃燒、燃料燃燒放出的熱量不能被水全部吸收方面進行考慮．

解答 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，經(jīng)過6min時間加熱后水溫由20℃達到80℃，則水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（80℃-20℃）=1.26×10⁶J；
（2）煤氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量：Q_放=Vq=0.1m³×3.5×10⁷J/m³=3.5×10⁶J；
燃氣灶燒水時的熱效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.26×1{0}^{6}J}{3.5×1{0}^{6}J}$×100%=36%．
（3）影響燃氣灶熱效率的因素：燃料不能完全燃燒、燃料燃燒放出的熱量不能被水全部吸收．
答：（1）經(jīng)過6min時間加熱，水所吸收的熱量是1.26×10⁶J；
（2）燃氣灶燒水時的熱效率是36%；
（3）燃料不能完全燃燒．

點評 本題考查了學生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式以及影響燃氣灶熱效率的因素的掌握和運用，能從表中讀出水的溫度變化量．