Question

（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

（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8×10 7 J/m 3 ．[当时的大气压为1标准大气压；c水＝4.2×10 3 J（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？

Answer 1

（1）水壶中水的质量m 水 =ρV=1.0×10 3 kg/m 3 ×0.002m 3 =2kg；（2）烧开这壶水吸收的热量Q 吸 =c 水 m 水 Δt=4.2×10 3 J/（kg?℃）×2kg×80℃=6.72×10 6 J；（3）天然气炉具效率 ，解得V=0.21m 3 。

试题分析：由题意知：水的体积V=2L=0.002m 3 ，密度ρ=1.0×10 3 kg/m 3 ，比热容c 水 ＝4.2×10 3 J/（kg?℃），升高的温度Δt=100℃－20℃=80℃，天然气热值为q=8×10 7 J/m 3 ，η=40%，则（1）水壶中水的质量m 水 =ρV=1.0×10 3 kg/m 3 ×0.002m 3 =2kg；（2）烧开这壶水吸收的热量Q 吸 =c 水 m 水 Δt=4.2×10 3 J/（kg?℃）×2kg×80℃=6.72×10 6 J；（3）天然气燃烧放出的热量Q=Vq，炉具效率 ，解得V=0.21m 3 。