Question

小王學(xué)習(xí)了有關(guān)熱學(xué)的知識(shí)后，知道水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃）．
（1）如果小王用燃?xì)庠顚①|(zhì)量為5kg、溫度為20℃的水加熱到100℃，則水需要吸收多少熱量？
（2）若小王燒水用的燃?xì)庠钍褂玫氖菬嶂禐?.2×10⁷J/kg的煤氣，且燃?xì)庠顭�水時(shí)的熱效率（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）為20%，那么把質(zhì)量為5kg、溫度為20℃的水加熱到100℃實(shí)際消耗的煤氣為多少千克？
（3）為了節(jié)約能源，小王對(duì)燃?xì)庠钸M(jìn)行了改進(jìn)，使燃?xì)庠畹臒嵝�率得到了提高．若小王在同樣的條件下將質(zhì)量為5kg、溫度為20℃的水加熱到100℃，可比原來(lái)節(jié)省0.04kg的煤氣，則現(xiàn)在燃?xì)庠顭�水時(shí)的熱效率為多少？

Answer 1

解：
（1）Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁶J
（2）m====0.2kg
（3）改進(jìn)后需要的天然氣（0.2kg-0.04kg）放熱為：
Q_放′=mq=（0.2kg-0.04kg）×4.2×10⁷J/kg=6.72×10⁶J
所以現(xiàn)在燃?xì)庠畹臒嵝�率為�?br/>η=×100%=×100%=25%
答：（1）將質(zhì)量為5kg、溫度為20℃的水加熱到100℃，則水需要吸收1.68×10⁶J的熱量．
（2）需要消耗0.2kg的天然氣．
（3）現(xiàn)在燃?xì)庠畹臒嵝�率�?5%．
分析：（1）可直接利用熱量計(jì)算公式Q_吸=cm（t-t₀）求解．
（2）由于消耗燃?xì)獾?0%完全放出的熱量等于水吸收的熱量，所以根據(jù)這個(gè)關(guān)系和“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”即可列式求得．
（3）將節(jié)約之后的天然氣完全燃燒放出的熱量結(jié)合η的表達(dá)式，即可求得現(xiàn)在燃?xì)庠顭�水時(shí)的熱效率．
點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了熱量的計(jì)算以及熱機(jī)的效率，也是一道生活中的物理題，有其實(shí)用價(jià)值．對(duì)公式的把握和運(yùn)用是基礎(chǔ)，只要讀好題，總體來(lái)說(shuō)本題難度不大．