Question

14．小星用煤氣灶將質量為3kg，溫度為20℃的水加熱到100℃．
（1）則水需要吸收多少熱量？
（2）如果煤氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，則加熱這些水需要多少的煤氣？
（3）實際上加熱這些水需要的煤氣遠不止第（2）小題的計算結果，請分析實際燃燒的煤氣與理論計算結果不一樣的原因[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），q_煤氣=1.8×10⁷J/m³]．

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）煤氣完全燃燒放出水的熱量全部被水吸收，再利用Q_放=qV求需要的體積；
（3）在利用內能燒水時，部分熱被壺吸收，部分熱直接散失掉，剩余的熱才被水吸收．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J；
（2）由題知，煤氣完全燃燒放出水的熱量全部被水吸收，
則Q_放=Q_吸=1.008×10⁶J，
由Q_放=q_煤氣V可得，需要煤氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.008×1{0}^{6}J}{1.8×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.056m³；
（3）在實際燒水中，所需要的煤氣遠比這個數(shù)值要大，主要因為煤氣不完全燃燒和煤氣燃燒放出的熱量不能全部被水吸收．
答：（1）水需要吸收1.008×10⁶J熱量；
（2）加熱這些水需要多少0.056m³的煤氣；
（3）實際上加熱這些水需要的煤氣遠不止第（2）的計算結果，除煤氣未完全燃燒這個原因外，還有煤氣油燃燒放出的熱量不能全部被水吸收．

點評 本題考查了燃料完全燃燒放熱公式Q=Vq、吸熱公式Q_吸=cm△t的應用，難點在第三問的解答，聯(lián)系實際明確燃料完全燃燒放出的熱量不能全部被水吸收的原因是關鍵．