有关比热容热值热效率的计算题

小王学习了有关热学的知识后,知道水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃).

(1)如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要

吸收多少热量?

(2)若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×107J/kg的煤气,且燃气灶烧水

时的热效(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20%，则

实际消耗的煤气为多少千克?

(3)为了节约能源,小王对燃气灶进行了改进,使燃气灶的热效率得到了提高。若

小王在同样的条件下将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃,可比原来节

省0.04kg的煤气,则现在燃气灶烧水时的热效率为多少?

解答：

(1)Q吸=c水m水(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×5kg×(100℃−20℃)=1.68×

106J…………………………………………………………（2分）

(2)由η=Q吸/Q放可得，完全燃烧煤气放出的热量：

Q

=Q吸/η=1.68×106J÷20%=8.4×

放

106J，…………………………………………………………（2分）

由Q放=mq得需要煤气的质量：

m煤气=Q放／q=6.72×106J÷4.2×

107J/kg=0.2kg，…………………………………………………（2分）

(3)改进后需要煤气(0.2kg−0.04kg)放热为：

Q′

=m′q=(0.2kg−0.04kg)×4.2×107J/kg=6.72×106J，………（2分）放

现在燃气灶的热效率为：

η=Q吸／Q′放×100%=1.68×106J÷6.72×106J×100%＝25%………（2分）