Question

小王学习了有关热学的知识后，对家里燃具进行了观察和研究．已知水的比热容是4.2×10³J/．
（1）将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？
（2）若小王家烧水用的是热值为8.4×10⁷J/m³的天然气，且燃气灶烧水时的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）为25%，那么把5kg、20℃的水加热到100℃需要消耗多少m³的天然气？
（3）为了节约能源，小王对燃气灶进行了改进．现在把5kg、20℃的水加热到100℃，比原来节省0.006m³的天然气，则现在燃气灶的热效率为多少？

Answer

（1）可直接利用热量计算公式Q吸=cm（t-t）求解．
（2）由于消耗天然气的25%完全放出的热量等于水吸收的热量，所以根据这个关系和“热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比”即可列式求得．
（3）将节约之后的天然气完全燃烧放出的热量，结合η的表达式，即可求解．
【解析】

（1）Q吸=c水m水（t-t）=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×106J
（2）V==0.08m3
（3）改进后需要的天然气（0.08m3-0.006m3）放热为：
Q放′=Vq=（0.08m3-0.006m3）×8.4×107J/m3=6.216×106J
所以现在燃气灶的热效率为：
η==≈27%
答：（1）将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收1.68×106J的热量．
（2）需要消耗0.08m3的天然气．
（3）现在燃气灶的热效率约为27%．