Question

小明想计算一下家用天然气灶烧水时的热效率，他用容积为2L的瓶子接满水倒入烧水壶中，并测出水温为20℃．把水刚加热到100

Answer 1

解题思路：（1）燃料燃烧，燃料的化学能转化为内能，

（2）知道水的体积，利用m=ρV求水的质量，知道水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的热量（有用能量）；

（3）知道使用天然气的体积和天然气的热值，利用燃料完全燃烧放热公式Q_放=qV求天然气完全燃烧放出的热量（总能量）；

利用效率公式η=

Q

吸

Q

放

×100%求天然气炉具烧水的效率．

（1）天然气灶烧水是把燃料的能转化为内能，产生热量被水吸收；

（2）∵ρ=[m/V]，

∴水的质量：

m=ρV=1×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，

水吸收的热量：

Q_吸=cm（t-t₀）

=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）

=6.72×10⁵J；

（3）天然气完全燃烧时放出的热量：

Q_放=qV

=3.9×10⁷J/m³×0.06m³

=2.34×10⁶J；

烧水效率：

η=

Q吸

Q放×100%=

6.72×105J

2.34×106J×100%≈28.7%．

故答案为：（1）化学；内；

（2）6.72×10⁶J；

（3）28.7%．

点评：

本题考点： 热量的计算；能量的相互转化；能量利用效率．

考点点评： 本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，注意：固体和液体的热值单位为J/kg，气体燃料的热值单位为J/m3．