Question

（2013?營(yíng)口）隨著生活條件的改善，小明家住上了新樓房，新樓使用的是天然氣．小明想：將一壺水燒開(kāi)究竟需要多少天然氣呢？他通過(guò)實(shí)踐收集如下數(shù)據(jù)：水壺里放入2000cm³、20℃的水，大火加熱直至沸騰．又在物理書(shū)中查到天然氣熱值為8×10⁷J/m³．[氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（1）燒開(kāi)這壺水，水需要吸收多少熱量？
（2）如果小明家天然氣爐具的效率是40%，燒開(kāi)這壺水，需要燃燒多少m³的天然氣？

Answer 1

分析：（1）已知水的體積和密度，根據(jù)公式可求水的質(zhì)量，還知水的初溫你和末溫，根據(jù)公式Q=cm△t可求水吸收的熱量．
（2）根據(jù)天然氣爐具的效率是40%，利用Q=vq可求得需要燃燒多少m³的天然氣．

解答：解：（1）∵ρ=

m

V

∴m=ρV=1.0 g/cm³×2000cm³=2000g=2kg
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J
Q_放=

Q吸

η

=

6.72×105J

40%

=1.68×10⁶J
∵Q_放=Vq，
∴V=

Q放

q

=

1.68×106J

8×107J/m3

=2.1×10^-2m³
答：（1）水需要吸收熱量6.72×10⁵J；（2）燒開(kāi)這壺水，需要燃燒2.1×10^-2m³的天然氣．

點(diǎn)評(píng)：本題考查熱量的計(jì)算和能量的利用效率，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活應(yīng)用．