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2. 某同学想对家中天然气烧水的效率进行探究。他用一个质量为 1 kg 的铁锅来烧水,锅中加入水的质量为 5 kg。该同学将铁锅放到燃气灶的支架上,把水从 20℃加热到 80℃时,用了$ 0.07 m^3 $的天然气。已知天然气的热值为$ 3.5×10^7 J/m^3。$求：
(1) 水吸收的热量是多少？
(2) 该同学家中天然气烧水的效率为多少？
(1) 水吸收的热量是多少？
(2) 该同学家中天然气烧水的效率为多少？
答案
（1）在此过程中，水吸收的热量Q吸=c水m(t-t₀)=4.2×10³J/(kg·℃)×5kg×(80℃-20℃)=1.26×10⁶J。（2）天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.07m³×3.5×10⁷J/m³=2.45×10⁶J，燃气灶烧水的效率η=Q吸/Q放×100%=1.26×10⁶J/2.45×10⁶J×100%≈51%。
解析
（1）水吸收的热量：$Q_{吸}=c_{水}m(t-t_{0})=4.2× 10^{3}\,J/(kg·℃)× 5\,kg×(80\,℃-20\,℃)=1.26× 10^{6}\,J$
（2）天然气完全燃烧放出的热量：$Q_{放}=Vq=0.07\,m^3× 3.5× 10^{7}\,J/m^3=2.45× 10^{6}\,J$
烧水效率：$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}× 100\%=\frac{1.26× 10^{6}\,J}{2.45× 10^{6}\,J}× 100\%\approx 51\%$
（2）天然气完全燃烧放出的热量：$Q_{放}=Vq=0.07\,m^3× 3.5× 10^{7}\,J/m^3=2.45× 10^{6}\,J$
烧水效率：$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}× 100\%=\frac{1.26× 10^{6}\,J}{2.45× 10^{6}\,J}× 100\%\approx 51\%$
3. 如图 10 - 4 - 4 所示,汽车发动机内的燃气燃烧释放的能量只有少部分转化为机械能被利用,其余都散失掉了。下列措施中可有效提高燃料利用率的是______。
① 增加气缸的个数或容积；
② 利用涡轮增压技术,增加进气量；
③ 选用符合标准的低黏度润滑油,减少摩擦。
① 增加气缸的个数或容积；
② 利用涡轮增压技术,增加进气量；
③ 选用符合标准的低黏度润滑油,减少摩擦。
答案
②③
