题目内容
【题目】中华家使用的是天然气热水器,该热水器的铭牌标明了它的热功率为≥88%。
(1)热效率表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的能,有多大比例转化为水的能。
(2)小华尝试估测该热水器的热效率,以核对铭牌上的数值是否准确.他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L,用热水器输出的热水注入到洗衣机,当注入水的体积达到40L时洗衣机会自动停止注水.已知当时自来水的温度是15℃,热水器输出热水的温度为40℃,注水前天然气表的示数是2365.89m3 , 注水后变为2366.05m3 , 天然气的热值为3.2×107J/m3。水的比热容为4.2×103J/(kg℃).请你估测该热水器的热效率。
(3)若上述天然气热水器产生的热水改为电热水器完成,需要消耗多少度电?
【答案】
(1)化学;内
(2) 82.03%
(3) 1.42度
【解析】解答:(1)热效率等于水吸收的热量与消耗总的能量之比.即该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能,有多大比例转化为水的内能;(2)消耗的天然气的体积V=V2-V1=2366.05m3-2365.89m3=0.16m3
天然气释放的能量:Q放=Vq=0.16m3×3.2×107J/m3=5.12×106J;
水的体积V水=40L=4×10-2m3
由 得,水的质量
水吸收的热量为:
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg℃)×40kg×(40℃-15℃)=4.2×106J;
该热水器的热效率
因为1度=3.6×106J,
所以消耗的电能的度数为: 。
答:(1)化学;内;(2)该热水器的热效率为82.03%;(3)消耗了1.42度电。
分析:燃料燃烧是通过化学反应将化学能转化为内能;
热水器加热过程中天然气释放的热量根据Q放=Vq即可求出;根据Q吸=c水m水(t-t0)即可求出洗衣机中的水所吸收的热量;热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比;
根据1度=3.6×106J进行单位换算即可得到消耗几度电。
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