Question

用燃气灶烧水时，把2.2kg初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了45g天然气（假设天然气完全燃烧）．已知天然气的热值为4.4×10⁷J/kg，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）．

（1）天然气属于      （选填“可再生”或“不可再生”）能源．在烧水过程中，大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，这说明能量的转化和转移是有      的．

（2）水的内能增加了      J．

（3）燃气灶烧水的效率为      ．

Answer

（1）不可再生；方向；（2）7.392×105；（3）37.3%

【解析】

试题分析：（1）像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；

能量转化和转移是有方向性，如：热传递时内能从高温物体转移向低温物体的．

（2）知道水的质量、水的比热容，求出水温度的升高值，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量，即水的内能增加值；

（3）由Q放=mq可求出天然气完全燃烧放出的热量；水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶的效率．

【解析】

（1）天然气是不可再生资源，在烧水过程中，大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，说明在能的转化和转移的过程中，能量转化和转移是有方向性；

（2）水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2.2kg×（100℃﹣20℃）=7.392×105J，即水的内能增加了7.392×105J；

（3）天然气完全燃烧放出的热量：

Q放=mq=45×10﹣3kg×4.4×107J/kg=1.98×106J；

燃气灶的效率：

η=×100%=×100%=37.3%．

故答案为：（1）不可再生；方向；（2）7.392×105；（3）37.3%．