小明使用燃气灶烧水时，把体积为2L、初温为25℃的水加热到沸腾（一个标准大气压下），他通过先后两次观察天然气表后发现共使用了0.02m3天然气．已知水的比热容为4.2×103J（kg•℃），天

Question

小明使用燃气灶烧水时，把体积为2L、初温为25℃的水加热到沸腾（一个标准大气压下），他通过先后两次观察天然气表后发现共使用了0.02m³天然气．已知水的比热容为4.2×10³J（kg•℃），天然气的热值为8.4×10⁷J/m³．求：
（1）水吸收的热量；
（2）天然气完全燃烧放出的热量；
（3）燃气灶烧水时的效率．

Answer 1

（1）水的体积V=2L=2dm³=0.002m³，
由ρ=(m)/(V)得水的质量：
m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×0.002m³=2kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-25℃）=6.3×10⁵J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=Vq=0.02m³×8.4×10⁷J/m³=1.68×10⁶J；
（3）燃气灶的效率：
η=(Q吸)/(Q放)×100%=(6.3×105J)/(1.68×106J)×100%=37.5%．
答：（1）水吸收的热量为6.3×10⁵J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量为1.68×10⁶J；
（3）燃气灶烧水时的效率为37.5%．