Question

【題目】小華家使用的是天然氣熱水器，該熱水器的銘牌標明了它的熱效率．小華嘗試估測該熱水器的熱效率，以核對銘牌上的數值是否準確．他把家里的自動洗衣機的“水量”設置為40L，用熱水器輸出的熱水注入洗衣機，當注入水的體積達到40L時洗衣機便會自動停止注水．再從熱水器放出的水就是涼的了．已知當時自來水的溫度是15℃，熱水器輸出的熱水的溫度為40℃，注水前天然氣表的示數是2365.89m3 ， 注水后變?yōu)?366.05m3 ， 天然氣的熱值為3.2×107J/m3 ． 請你估測該熱水器的熱效率．

Answer 1

【答案】解：燒水所用天然氣體積：V=2366.05m3﹣2365.89m3=0.16m3 ，
這些天然氣完全燃燒產生的熱量：
Q總=qV=3.2×107J/m3×0.16m3=5.12×106J，
所加熱的水的質量：m=ρV水
=1×103kg/m3×40×10﹣3m3
=40kg
這些水吸收的熱量：Q=cm（t﹣t0）
=4.2×103J/（kg℃）×40kg（40℃﹣15℃）
=4.2×106J
熱水器的熱效率為：η= = ×100%≈82%．
答：該熱水器的熱效率是82%．
【解析】根據水的體積，利用Q吸=cm△t=cρV水△t即可求出洗衣機中的水所吸收的熱量；熱水器加熱過程中天然氣釋放的能量根據Q=qV即可求出；熱效率等于水吸收的熱量與消耗總的能量之比．