Question

5．小明在學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)后，知道了水的比熱容4.2×10³J/（kg•℃），他想估算自己家所用的天然氣灶的效率，于是，在鐵鍋中裝入3kg水，并將其放在天然氣灶上從15℃加熱到75℃，加熱前后小明觀察了天然氣表（如圖所示），上面的示數(shù)分別為：1234567m³和1234605m³．
（1）天然氣表上標(biāo)有“嚴(yán)禁明火查漏”的警示，請(qǐng)說(shuō)出原因．
（2）水從15℃升高到75℃吸收了多少熱量？
（3）若鐵鍋吸收的熱量不計(jì)，則該天然氣灶燒水的效率大約是多少？（q_天然氣約為3.9×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 （1）天然氣著火點(diǎn)低，易燃易爆；
（2）水的質(zhì)量，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（3）求出燃燒天然氣的體積，根據(jù)Q_放=Vq求出天燃?xì)馊紵�放出的熱量，再根�?jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求出燒水的效率．

解答 解：（1）天然氣著火點(diǎn)低，如果有漏氣現(xiàn)象，用明火檢查時(shí)，容易點(diǎn)燃漏出的天然氣，放出爆炸事故；
（2）水的質(zhì)量m=3kg，初溫t₀=15℃，末溫t=75℃，水的比熱c_水=4.2×10³J/（kg•℃），
水吸收的熱量Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（75℃-15℃）=7.56×10⁵J；
（3）天然氣表表盤的后三位是小數(shù)，燃燒天然氣的體積V=1234.605m³-1234.567m³=0.038m³，天然氣熱值約為q=3.9×10⁷J/m³，
天燃?xì)馊紵�放出的熱量Q_放=Vq=3.9×10⁷J/m³×0.038m³=1.482×10⁶J，
燒水的效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{7.56×1{0}^{5}J}{1.482×1{0}^{6}J}$×100%≈51%．
答：（1）天然氣著火點(diǎn)低，易燃易爆；（2）水從15℃升高到75℃吸收了7.56×10⁵J熱量；（3）這次燒水的熱效率是51%．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)熱量、熱值和效率計(jì)算公式的理解和掌握，綜合性較強(qiáng)，有一定難度．