Question

20．現(xiàn)代家庭中的廚房里常用煤氣做燃料；小紅想用煤氣燒水，已知水的質(zhì)量為30kg，初始溫度為20℃，煤氣燃燒放出的熱量只有50%被水吸收．若要將水燒開(kāi)，至少需要多少立方米的煤氣？（當(dāng)時(shí)的氣壓為標(biāo)準(zhǔn)氣壓，煤氣的熱值為3.6×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 知道水的質(zhì)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；
若用煤氣作燃料，燃燒煤氣放出的熱量只有50%被水吸收，求出煤氣釋放的熱量，然后利用Q_放=qV的變形公式求需要煤氣的質(zhì)量．

解答 解：
在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，把水燒開(kāi)，水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×30kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁷J；
根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可知，煤氣燃燒放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.008×1{0}^{7}J}{50%}$=2.016×10⁷J，
需要完全燃燒煤氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.016×1{0}^{7}J}{3.6×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.56m³．
答：將30kg溫度為20℃的水燒開(kāi)需燃燒0.56m³的煤氣．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運(yùn)用，因條件已給出，難度不大．