Question

用燃气灶烧水时，把2.2kg初温为20℃的水加热到沸腾，共燃烧了45g天然气（假设天然气完全燃烧）．已知天然气的热值为4

Answer 1

解题思路：（1）能量转化和转移是有方向性，如：热传递时内能从高温物体转移向低温物体的．

（2）知道水的质量、水的比热容，求出水温度的升高值，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量，即水的内能增加值；

（3）由Q_放=mq可求出天然气完全燃烧放出的热量；水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶的效率．

（1）在烧水过程中，大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，说明在能的转化和转移的过程中，能量转化和转移是有方向性；

（2）水吸收的热量：

Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2.2kg×（100℃-20℃）=7.392×10⁵J，

即水的内能增加了7.392×10⁵J；

（3）天然气完全燃烧放出的热量：

Q_放=mq=45×10^-3kg×4.4×10⁷J/kg=1.98×10⁶J；

燃气灶的效率：

η=

Q吸

Q放×100%=

7.392×105J

1.98×106J×100%=37.3%．

故答案为：（1）方向性；（2）水的内能增加了7.392×10⁵；

（3）燃气灶烧水的效率为37.3%．

点评：

本题考点： 热量的计算；热平衡方程的应用．

考点点评： 本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q放=mq、Q吸=cm△t=cm（t-t0）和效率公式的掌握和运用，计算时注意：水吸收热量、内能增加，水的内能增加值等于水吸收的热量．