小王学习了有关热学的知识后,对家里燃具进行了观察和研究.已知水的比热容是4.2×103J/(kg?℃).
(1)将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃,则水需要吸收多少热量?
(2)若小王家烧水用的是热值为8.4×107J/m3的天然气,且燃气灶烧水时的热效率(热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比)为25%,那么把5kg、20℃的水加热到100℃需要消耗多少m3的天然气?
(3)为了节约能源,小王对燃气灶进行了改进.现在把5kg、20℃的水加热到100℃,比原来节省0.006m3的天然气,则现在燃气灶的热效率为多少?
网友回答
解:
(1)Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J
(2)V==0.08m3
(3)改进后需要的天然气(0.08m3-0.006m3)放热为:
Q放′=Vq=(0.08m3-0.006m3)×8.4×107J/m3=6.216×106J
所以现在燃气灶的热效率为:
η==≈27%
答:(1)将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃,则水需要吸收1.68×106J的热量.
(2)需要消耗0.08m3的天然气.
(3)现在燃气灶的热效率约为27%.
解析分析:(1)可直接利用热量计算公式Q吸=cm(t-t0)求解.(2)由于消耗天然气的25%完全放出的热量等于水吸收的热量,所以根据这个关系和“热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比”即可列式求得.(3)将节约之后的天然气完全燃烧放出的热量,结合η的表达式,即可求解.
点评:本题综合考查了热烈的计算以及热机的效率,也是一道生活中的物理题,有其实用价值.对公式的把握和运用是基础,只要读好题,总体来说本题难度不大.