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

Question

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20%，那么把质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃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？

Answer 1

（1）Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁶J
（2）m=(Q放)/(q)=((Q吸)/(20%))/(q)=((1.68×106)/(20%))/(4.2×107J/kg)=0.2kg
（3）改进后需要的天然气（0.2kg-0.04kg）放热为：
Q_放′=mq=（0.2kg-0.04kg）×4.2×10⁷J/kg=6.72×10⁶J
所以现在燃气灶的热效率为：
η=(Q吸)/(Q放′)×100%=(1.68×106J)/(6.72×106J)×100%=25%
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0.2kg的天然气．
（3）现在燃气灶的热效率为25%．