Question

随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气．小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2000cm³、20℃的水，大火加热直至沸腾．又在物理书中查到天然气热值为8×10⁷J/m³．[气压为1标准大气压；c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？

（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m³的天然气？

Answer

（1）水需要吸收热量6.72×105J；（2）烧开这壶水，需要燃烧2.1×10﹣2m3的天然气．

【解析】

试题分析：（1）已知水的体积和密度，根据公式可求水的质量，还知水的初温和末温，根据公式Q=cm△t可求水吸收的热量．

（2）根据天然气炉具的效率是40%，利用Q=Vq可求得需要燃烧多少m3的天然气．

【解析】
（1）∵ρ=

∴m=ρV=1.0 g/cm3×2000cm3=2000g=2kg

水吸收的热量：

Q吸=c水m水（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J

（2）Q放===1.68×106J

∵Q放=Vq，

∴V===2.1×10﹣2m3

答：（1）水需要吸收热量6.72×105J；（2）烧开这壶水，需要燃烧2.1×10﹣2m3的天然气．

【点评】本题考查热量的计算和能量的利用效率，关键是公式及其变形的灵活应用．