水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),加热5kg的水,从30℃直至沸腾,水共吸收多少热量?如果烧水的效率为10%,天然气的热值是8×107J/m3,那么加热水共需要燃烧多少m3的天然气?

问题描述:

水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),加热5kg的水,从30℃直至沸腾,水共吸收多少热量?如果烧水的效率为10%,天然气的热值是8×107J/m3,那么加热水共需要燃烧多少m3的天然气?


(1)水吸收的热量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃-30℃)=1.47×106J;
(2)∵η=

Q
Q

∴天然气需要放出的热量:
Q=
Q
η
=
1.47×106J
10%
=1.47×107J;
∵Q=qV,
∴消耗天然气的体积:
V=
Q
q
=
1.47×107J
8×107J/m3
≈0.184m3
答:(1)加热5kg的水,从30℃直至沸腾,水共吸收1.47×106J的热量;
(2)需完全燃烧0.184m3的天然气.
答案解析:(1)知道水的比热容、质量和温度变化,利用公式Q=cm△t计算水吸收的热量.
(2)知道水吸收的热量和热效率,可利用公式Q=
Q
η
计算天然气需要放出的热量,又知道天然气的热值,可利用公式根据Q=qV计算烧水要消耗多少体积的天然气.
考试点:热平衡方程的应用.

知识点:本题考查了学生对热传递过程中吸热公式、热效率公式、燃料燃烧放出热量公式的综合运用,关键是对公式和公式变形的理解和应用.