题目

题型：不详难度：来源：

（6分）随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气，小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集如下数据：水壶里放入2L、20℃水，大火加热直至沸腾，又在物理书中查到天然气热值为8×10⁷J/m³．[当时的大气压为1标准大气压；c水＝4.2×10³J（kg·℃）]．求
（1）水壶中水的质量是多少？
（2）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？
（3）如果天然气炉具效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少立方天然气？

答案

（1）水壶中水的质量m_水=ρV=1.0×10³kg/m³×0.002m³=2kg；（2）烧开这壶水吸收的热量Q_吸=c_水m_水Δt=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×80℃=6.72×10⁶J；（3）天然气炉具效率，解得V=0.21m³。

解析

试题分析：由题意知：水的体积V=2L=0.002m³，密度ρ=1.0×10³kg/m³，比热容c_水＝4.2×10³J/（kg•℃），升高的温度Δt=100℃－20℃=80℃，天然气热值为q=8×10⁷J/m³，η=40%，则（1）水壶中水的质量m_水=ρV=1.0×10³kg/m³×0.002m³=2kg；（2）烧开这壶水吸收的热量Q_吸=c_水m_水Δt=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×80℃=6.72×10⁶J；（3）天然气燃烧放出的热量Q=Vq，炉具效率，解得V=0.21m³。