物理知识:煤气可以提供多少热量
妈妈让丢丢用脸盆温点水洗脸,可是丢丢犯懒,就用暖水瓶里的水对上凉水洗脸了。妈妈很不高兴,说这样费煤气。你说丢丢的妈妈说得有道理吗?
答:我们用一个实例来计算一下:
假如丢丢最后对好的水是5千克、50℃,他用暖瓶中100℃的开水为 m千克,用20℃的凉水必然是(5-m)千克。由此
cm(100-50)=c(5-m)(50-20)
得:m=1.875千克
对于1.875千克的水从凉水情况(20℃)要加热到100℃的开水,所需的热量为:
q=cm(t2-t1) q=4.18×1.875×(100-20)
∴Q=627焦耳
如果用煤气烧水的话,需用150千卡的热量。
对于第二种情况,即直接使20℃的5千克的凉水升高到50℃,所需热量为:
q′=4.18×5×(50-20)=627焦耳
由此说明,这两种情况所需热量是一样的。也就是说,如果没有热量损失的话,要制备一定温度、一定质量的温水,不管哪种办法,供给的热量是相等的,这符合能量守恒定律。
但是从实际生活出发,情况有些不同,一般把水煮沸,往往并不是刚刚加温到100℃,而是物态在继续变化,因此实际上还多供给一部分汽化热。等100℃的'开水灌进暖瓶里以后,由于暖瓶的保温多少都有些损失,实际用的时候到不了100℃,而只能80℃左右。由于这两个原因,所以用两种不同温度的水相混的办法,热水会超过1.875千克,这就表明必须多费煤气提供更多的热量才行。看来,丢丢的妈妈还是有实际经验的。
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