Question

13．现在许多家庭浴室使用天然气热水器来加热水．某同学家安装了天然气热水器，在一次使用时，进入热水器前水的温度是10℃，流出热水器热水的温度为40℃，所用水的质量为20kg．求：
（1）水从热水器中吸收了多少热量？
（2）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少体积的天然气？（水的比热容是4.2×10³J/（ kg•℃），天然气的热值q=4×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，由题知，Q_放×70%=Q_吸，再利用Q_放=vq求需要完全燃烧多少天然气．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×20kg×（40℃-10℃）=2.52×10⁶J；
（2）由题知，Q_放×70%=Q_吸，
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{70%}$=$\frac{2.52×1{0}^{6}J}{70%}$=3.6×10⁶J，
Q_放=Vq，
需要天然气的体积：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{3.6×1{0}^{6}J}{4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.09m³．
答：（1）水从热水器中吸收了2.52×10⁶J的热量；
（2）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗0.09m³的天然气．

点评 本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，本题关键：一是能从题目得出水的质量、温度变化，二是注意热值单位：固体、液体燃料（J/kg）和气体燃料J/m³的区别．