Question

11．小華家使用的是天然熱水器，熱水器的銘牌標(biāo)識(shí)了它的熱效率．表明該熱水器工作時(shí)，天然氣完全燃燒所消耗的化學(xué)能，有多大比例轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能．小華嘗試估測(cè)該熱水器的熱效率，以核對(duì)銘牌上的數(shù)值是否準(zhǔn)確，他把家里自動(dòng)洗衣機(jī)的“水量”設(shè)置為10Kg，用熱水器輸出的熱水注入到洗衣機(jī)，當(dāng)注入水的體積達(dá)到40Kg時(shí)洗衣機(jī)會(huì)自動(dòng)停止注水．已知當(dāng)時(shí)自來(lái)水的溫度是15℃，熱水器輸出熱水的溫度為40℃，注水前天然氣表的示數(shù)是2365.89m³．注水后變?yōu)?366.05m³，天然氣的熱值為3.2×10⁷J/m³．（水的比熱容為c=4.2×10³J/（kg•℃）
（1）此過(guò)程中10kg的水吸收的熱量？
（2）加熱水的過(guò)程中，天然氣燃燒放出的熱量？
（3）請(qǐng)你估計(jì)該熱水器的熱效率？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)水的質(zhì)量，利用Q_吸=cm△t求出水所吸收的熱量；
（2）熱水器加熱過(guò)程中天然氣釋放的能量根據(jù)Q=qV即可求出；
（3）熱水器的熱效率等于水吸收的熱量與消耗總的能量之比．

解答 解：
（1）10kg水吸收的熱量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（40℃-15℃）=1.05×10⁶J；
（2）天然氣釋放的能量Q_放=qV=3.2×10⁷J/m³×（2366.05m³-2365.89m³）=5.12×10⁶J；
（3）40Kg水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×（40℃-15℃）=4.2×10⁶J；
該熱水器的熱效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{5.12×1{0}^{6}J}$×100%≈82%．
答：
（1）10kg水吸收的熱量為1.05×10⁶J；
（2）天然氣完全燃燒放出的熱量5.12×10⁶J；
（3）該熱水器的熱效率82%．

點(diǎn)評(píng) 本題為熱量的綜合計(jì)算題，考查了學(xué)生對(duì)燃料燃燒放出熱量公式、熱效率公式的理解和靈活運(yùn)用，屬于中檔題．