Question

一鋁壺中裝有3kg的水，放在煤氣灶上加熱，將水從20℃加熱至沸騰（在1標(biāo)準大氣壓下），煤氣灶共燃燒了48g煤氣，在此過程中
（1）鋁壺中的水吸收了多少熱量？[水的比熱c=4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）完全燃燒48g煤氣可以放出多少熱量？（煤氣的熱值q=4.2×10⁷J/kg）
（3）如果認為鋁壺中的水吸收了煤氣灶放出的全部熱量，則該煤氣灶的效率是多少？
（4）實際加熱過程中，鋁壺也會吸熱并向外界散熱，那么該煤氣灶的實際效率比你在（3）中求到的效率是高還是低？為什么？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)吸熱公式Q=cm （t-t₀）=可計算水吸收的熱量．
（2）根據(jù)  Q=mq 可計算48g煤氣完全燃燒放出的熱量．
（3）根據(jù)η=

Q吸

Q放

×100%可計算煤氣灶的效率．
（4）有效熱量中，除水吸收用于升溫的熱量外，還應(yīng)加上鋁壺吸收的熱量、鋁壺向外界散失的熱量，而總能量不變，所以煤氣灶實際效率應(yīng)高．

解答：解：（1）Q_吸=cm （t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J；
答：水吸收的熱量為1.008×10⁶J．
（2）Q_放=mq=0.048kg×4.2×10⁷J/kg=2.016×10⁶J；
答：48g煤氣完全燃燒放出的熱量為2.016×10⁶J．
（3） η═

Q吸

Q放

×100%=

1.008×106J

2.016×106J

×100%=50%；
答：煤氣灶的效率50%．
（4） 高．因為有效熱量中，除水吸收用于升溫的熱量外，還應(yīng)加上鋁壺吸收的熱量、鋁壺向外界散失的熱量，而總能量不變，所以煤氣灶實際效率應(yīng)高于（3）問結(jié)果．

點評：本題考查學(xué)生對吸熱公式，熱效率公式，燃料燃燒公式的綜合理解和運用，并結(jié)合實際分析熱效率．