解题思路:(1)知道水的比热容、质量和温度变化,利用公式Q吸=cm△t计算水吸收的热量.(2)知道水吸收的热量和热效率,可利用公式Q放=Q吸η算天然气需要放出的热量,又知道天然气的热值,可利用公式根据Q放=qV计算烧水要消耗多少体积的天然气.
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(100℃-20℃)=6.72×106J;
(2)∵η=
Q吸
Q放,
∴天然气需要放出的热量:
Q放=
Q吸
η=
6.72×106J
40%=1.68×107J;
∵Q放=qV,
∴消耗天然气的体积:
V=
Q放
q=
1.68×107J
8.0×107J/m3=0.21m3.
答:(1)水需吸收6.72×107J热量;
(2)需完全燃烧0.21m3的天然气.
点评:
本题考点: 热平衡方程的应用.
考点点评: 本题考查了学生对热传递过程中吸热公式、热效率公式、燃料燃烧放出热量公式的综合运用,关键是对公式和公式变形的理解和应用.