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九年级物理解答题一般
题目
20202020年是全面建成小康社会目标的实现之年,乡亲们淘汰了柴炉,改用了清洁干净的液化天然气炉.
(1)(1)要将2kg2kg初温为20∘C20^{\circ}\mathrm{C}的一壶水恰好加热到100∘C100^{\circ}\mathrm{C},需要吸收多少热量?
(2)(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%40\%被水吸收,烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气?[[天然气热值为4.2×107J/m34.2\times 10^{7}J/m^{3},水的比热容为4.2×103J/(kg⋅∘C)]4.2\times 10^{3}J/\left(kg\cdot ^{\circ}\mathrm{C}\right)]
知识点：热量的计算章节：未标注

答案与解析

答案


(1)(1)水吸收的热量：
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅∘C)×2kg×(100∘C−20∘C)=6.72×105JQ_{吸}=cm(t-t_{0})=4.2\times 10^{3}J/\left(kg\cdot ^{\circ}\mathrm{C}\right)\times 2kg\times \left(100^{\circ}\mathrm{C}-20^{\circ}\mathrm{C}\right)=6.72\times 10^{5}J；
(2)(2)由η=Q吸Q放\eta =\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}可得天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=Q吸η=6.72×105J40%=1.68×106JQ_{放}=\frac{{Q}_{吸}}{η}=\frac{6.72×1{0}^{5}J}{40\%}=1.68\times 10^{6}J，
由Q放=VqQ_{放}=Vq得需要天然气的体积：
V=Q放q=1.68×106J4.2×107J/m3=0.04m3V=\frac{{Q}_{放}}{q}=\frac{1.68×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{7}J/{m}^{3}}=0.04m^{3}。
答：（1）要将2kg2kg初温为20∘C20^{\circ}\mathrm{C}的一壶水恰好加热到100∘C100^{\circ}\mathrm{C}，需要吸收6.72×105J6.72\times 10^{5}J的热量；
(2)(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%40\%被水吸收，烧开这壶水需要燃烧0.04m30.04m^{3}天然气。

解析


(1)(1)水吸收的热量：
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅∘C)×2kg×(100∘C−20∘C)=6.72×105JQ_{吸}=cm(t-t_{0})=4.2\times 10^{3}J/\left(kg\cdot ^{\circ}\mathrm{C}\right)\times 2kg\times \left(100^{\circ}\mathrm{C}-20^{\circ}\mathrm{C}\right)=6.72\times 10^{5}J；
(2)(2)由η=Q吸Q放\eta =\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}可得天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=Q吸η=6.72×105J40%=1.68×106JQ_{放}=\frac{{Q}_{吸}}{η}=\frac{6.72×1{0}^{5}J}{40\%}=1.68\times 10^{6}J，
由Q放=VqQ_{放}=Vq得需要天然气的体积：
V=Q放q=1.68×106J4.2×107J/m3=0.04m3V=\frac{{Q}_{放}}{q}=\frac{1.68×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{7}J/{m}^{3}}=0.04m^{3}。
答：（1）要将2kg2kg初温为20∘C20^{\circ}\mathrm{C}的一壶水恰好加热到100∘C100^{\circ}\mathrm{C}，需要吸收6.72×105J6.72\times 10^{5}J的热量；
(2)(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%40\%被水吸收，烧开这壶水需要燃烧0.04m30.04m^{3}天然气。

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