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九年级物理解答题一般
题目
如图所示,某同学用燃气灶烧水给餐具消毒.已知密闭锅内水的质量为5kg5kg,水的初温为22∘C22^{\circ}\mathrm{C},当水刚好烧开时,共消耗了0.06m30.06m^{3}的天然气,该燃气灶烧水的热效率为70%.(70\%.(天然气的热值为4.0×107J/m3)4.0\times 10^{7}J/m^{3})求:
(1)0.06m3(1)0.06m^{3}的天然气完全燃烧所放出的热量；
(2)(2)以上过程中,水吸收的热量；
(3)(3)密闭的锅内水烧开时的温度.
知识点：热机章节：第5章 热与能 / 5.5　热机

答案与解析

答案

(1)0.06m3\left(1\right)0.06m^{3}的天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=0.06m3×4×107J/m3=2.4×106JQ_{放}=Vq=0.06m^{3}\times 4\times 10^{7}J/m^{3}=2.4\times 10^{6}J；
(2)(2)水吸收的热量：Q吸=ηQ放=70%×2.4×106J=1.68×106JQ_{吸}=\eta Q_{放}=70\%\times 2.4\times 10^{6}J=1.68\times 10^{6}J；
(3)(3)根据Q吸=cm(t−t0)Q_{吸}=cm(t-t_{0})可知，密闭的锅内水烧开时的温度为：t=Q吸cm+t0=1.68×106J4.2×103J/(kg•℃)×5kg+22∘C=102∘Ct=\frac{{Q}_{吸}}{cm}+t_{0}=\frac{1.68×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/(kg•℃)×5kg}+22^{\circ}\mathrm{C}=102^{\circ}\mathrm{C}。
答：(1)0.06m3\left(1\right)0.06m^{3}的天然气完全燃烧所放出的热量为2.4×106J2.4\times 10^{6}J；
(2)(2)以上过程中，水吸收的热量为1.68×106J1.68\times 10^{6}J；
(3)(3)密闭的锅内水烧开时的温度为102∘C102^{\circ}\mathrm{C}。

解析

(1)0.06m3\left(1\right)0.06m^{3}的天然气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=0.06m3×4×107J/m3=2.4×106JQ_{放}=Vq=0.06m^{3}\times 4\times 10^{7}J/m^{3}=2.4\times 10^{6}J；
(2)(2)水吸收的热量：Q吸=ηQ放=70%×2.4×106J=1.68×106JQ_{吸}=\eta Q_{放}=70\%\times 2.4\times 10^{6}J=1.68\times 10^{6}J；
(3)(3)根据Q吸=cm(t−t0)Q_{吸}=cm(t-t_{0})可知，密闭的锅内水烧开时的温度为：t=Q吸cm+t0=1.68×106J4.2×103J/(kg•℃)×5kg+22∘C=102∘Ct=\frac{{Q}_{吸}}{cm}+t_{0}=\frac{1.68×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/(kg•℃)×5kg}+22^{\circ}\mathrm{C}=102^{\circ}\mathrm{C}。
答：(1)0.06m3\left(1\right)0.06m^{3}的天然气完全燃烧所放出的热量为2.4×106J2.4\times 10^{6}J；
(2)(2)以上过程中，水吸收的热量为1.68×106J1.68\times 10^{6}J；
(3)(3)密闭的锅内水烧开时的温度为102∘C102^{\circ}\mathrm{C}。

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