Question

天然氣是當今家庭中使用較普遍的一種能源，現用天然氣來加熱水．
（1）使質量為2kg的水，溫度從20℃升高到100℃，需吸收多少熱量？
（2）如果加熱過程中，天然氣放出的熱量只有50%被水吸收，則需完全燃燒多少m³的天然氣．（天然氣的熱值為7.8×10⁷J/m³，）

Answer 1

解：（1）∵C=4.2×10³J/（kg?℃），m=2kg，△t=t-t₀=100℃-20℃=80℃，
∴水吸收的熱量為：Q_吸=Cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2Kg×80℃=6.72×10⁵J．
（2）∵η=50%，
∴天然氣需要放出的熱量為：Q_放===1.344×10⁶J，
又∵q=7.8×10⁷J/m³，
∴消耗天然氣的體積為：v==≈0.017m³．
答：（1）水吸收的熱量為6.72×10⁵J．
（2）則需完全燃燒0.017m³的天然氣．
分析：（1）知道水的質量、比熱容和溫度變化，可利用公式Q_吸=Cm△t計算出水吸收的熱量．
（2）知道水吸收的熱量和熱效率，可利用公式Q_放=計算出天然氣需要放出的熱量，又知道天然氣的熱值，可利用Q_放=qV的公式變形計算出燒水要消耗多少體積的天然氣．
點評：本題考查了學生對熱傳遞過程中吸熱公式、熱效率公式、燃料燃燒放出熱量公式的綜合運用，關鍵是對公式和公式變形的理解和應用．