Question

【題目】天然氣灶使用方便、經濟環保．在1標準大氣壓下，天然氣灶將一壺3000cm3、20℃的水加熱直至沸騰，大約需要10min，已知天然氣熱值為3.5×107J/m3 ．
（1）好開這壺水，水需要吸收多少熱量？
（2）如果小明家天然氣灶具的效率是40%，燒開這壺水，需要燃燒多少天然氣？

Answer 1

【答案】
（1）解：水的體積V=3000cm3，

由ρ= 得水的質量：

m=ρ水V=1g/cm3×3000cm3=3000g=3kg，

在一標準大氣壓下，水的沸點（末溫）是100℃，

水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×3kg×（100℃﹣20℃）=1.008×106J；

（2）解：由題知，天然氣爐具的效率是40%，

由η= ×100%得完全燃燒天然氣放出的熱量：

Q放= = =2.52×106J．

由Q放=Vq得燒開這壺水需要天然氣的體積：

V= = =7.2×10﹣2m3．

【解析】（1）一標準大氣壓下水的沸點為100℃，已知水的質量和比熱容以及初溫、末溫，根據Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；（2）根據天然氣爐具的效率是40%可求完全燃燒天然氣放出的熱量，再利用Q=Vq求需要燃燒多少m3的天然氣．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解熱量的計算的相關知識，掌握熱量的計算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克?℃)；m是質量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放，以及對燃料的熱值的理解，了解熱值（q ）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，單位是：焦耳/千克．燃料燃燒放出熱量計算：Q放 =qm；（Q放 是熱量，單位是：焦耳；q是燃燒值，單位是：焦/千克；m 是質量，單位是：千克．