Question

现在许多地方都用上了“西气东输”的天然气．表格中是某燃气热水器的技术参数：其中“温升25℃热水产率8L/min”含义是：每分钟进水8L，并可使水的温度升高25℃．
（1）热水器正常工作1min时水所吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×10³J/（kg?℃）]

产品名称	燃气热水器
燃气种类	天然气
温升25℃热水产率	8L/min

（2）已知天然气的热值为8×10⁷J/m³，热水器每分钟消耗的天然气为26.25dm³，那么热水器的效率η为多少？
（3）天然气属于______能源（选填“可再生”或“不可再生”）．请说出一条使用天然气的好处．

Answer 1

解：（1）∵ρ=，
∴m=ρv=1×10³kg/m³×8×10^-3m³=8kg，
热水器正常工作1min时水所吸收热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×8kg×25℃=8.4×10⁵J；
（2）天然气放出的热量：
Q_放=qV=8×10⁷J/m³×26.25×10^-3m³=2.1×10⁶J；
热水器的效率：
η=×100%=×100%=40%；
（3）煤、石油、天然气随着使用不断减少，短时间内从自然界得不到补充，因此属于不可再生能源；好处很多：环保、热值高等．
答：（1）热水器正常工作1min时水所吸收的热量是8.4×10⁵J；
（2）热水器的效率为40%；
（3）天然气属于不可再生能源，使用天然气的好处污染少（热值高）．
分析：（1）求热水吸收的热量可利用公式Q=cm△t进行求解；
（2）结合热量公式W=qm求出天然气释放的热量，利用公式η=×100%求解热水器的效率；
（3）天然气、煤、石油属于化石燃料，用完之后不能再产生，属于不可再生能源．用完之后能够再产生的物质，属于可再生能源．从环保、热值大等方面分析好处．
点评：此题是一综合型的题目，涉及的力学、热学，包括质量的计算、热量的计算、效率的计算、能源的分类等，考查学生的综合应用能力及应用物理知识解决实际问题的能力，体现了物理与生活相联系的思想，属于难题．