Question

随生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼房使用的是天然气，小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气

随生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼房使用的是天然气，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2000g、20℃的水，在1标准大气压下，用大火将水烧至沸腾．他在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）天然气炉具的效率是40%，请你计算烧开这壶水：（1）水需要吸收多少热量？（2）至少需要燃烧天然气的体积？

Answer 1

（1）在一标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）
=6.72×10⁵J；
（2）∵天然气炉具的效率是40%，
∴完全燃烧天然气放出的热量：
Q_放=

Q吸

η

=

6.72×105J

40%

=1.68×10⁶J，
∵Q_放=Vq，
∴V=

Q放

q

=

1.68×106J

8×107J/kg

=0.021m³．
答：（1）水需要吸收6.72×10⁵J的热量；
（2）至少需要燃烧0.021m³的天然气．