Question

小明家利用天然氣灶燒水，把質(zhì)量為1kg的20℃的水燒開（在標準大氣壓下）．【水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg?℃）】
（1）通過觀察天燃氣表得知消耗了0.01m³的天然氣，如果天然氣的密度為0.7kg/m³，燒水時消耗天然氣多少千克？
（2）在此過程中水需要吸收多少熱量？
（3）用額定功率是800W的電熱壺在220V額定電壓下，燒開同樣質(zhì)量的水，若電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率是84%，則通電時間是多少？

Answer 1

解：（1）燒水時消耗天然氣的質(zhì)量：
m=ρV=0.7kg/m³×0.01m³=0.007kg；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t₂-t₁）
=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（100℃-20℃）
=3.36×10⁵J；
（3）由題知，Q_吸=W_電×84%，電流做功：
W_電===4×10⁵J
通電時間：
t===500s．
答：（1）需要消耗的煤氣質(zhì)量是0.007kg
（2）水吸收的熱量是3.36×10⁵J
（3）通電時間是500s．
分析：（1）知道天然氣的體積，利用密度公式求天然氣的質(zhì)量；
（2）知道水的質(zhì)量、初溫和末溫、水的比熱容，利用熱量公式Q_吸=cm△t進行計算；
（3）根據(jù)Q_吸=W_電×84%求消耗的電能，再運用電功率公式P=求通電時間．
點評：這是一道學科內(nèi)的綜合題目，考查了密度公式、熱量公式、電功率公式和效率公式利用，要求準確書寫公式，代入數(shù)據(jù)時需要注意單位統(tǒng)一．