小明想计算一下家用天然气灶烧水时的热效率，他用容积为2L的瓶子接满水倒入烧水壶中，并测出水温为20℃．把水刚加热到100℃时，测出消耗天然气0.07m3．已知天然气热值约为3.84×107J/m3，

Question

小明想计算一下家用天然气灶烧水时的热效率，他用容积为2L的瓶子接满水倒入烧水壶中，并测出水温为20℃．把水刚加热到100℃时，测出消耗天然气0.07m³．已知天然气热值约为3.84×10⁷J/m³，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），ρ_水=1.0×10³kg/m³．求：
（1）天然气灶烧水是把___能转化为___能．
（2）把这些水烧开，需要吸收的热量；
（3）此次烧水的效率．

Answer 1

（1）天然气灶烧水是把燃料的化学能转化为内能，产生热量被水吸收；
（2）由ρ=(m)/(V)可得，
水的质量：
m=ρV=1×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）
=6.72×10⁵J；
（3）天然气完全燃烧时放出的热量：
Q_放=qV=3.84×10⁷J/m³×0.07m³=2.688×10⁶J；
烧水效率：
η=(Q吸)/(Q放)×100%=(6.72×105J)/(2.688×106J)×100%≈25%．
故答案为：（1）化学；内能；
（2）把这些水烧开，需要吸收的热量为6.72×10⁵J；
（3）此次烧水的效率为25%．