题目内容

6．目前市场上出现了一种新型热水器--空气能热水器，它是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置．其工作原理是：空气能热水器在工作时，吸收空气中的能量为Q1，消耗的电能为Q2，通过热交换使热水得到的能量为Q3，即Q3=Q1+Q2，所以它的热效率（Q3/Q2的比值）可以达到300%～500%．问：[天然气的热值q=8.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（1）空气能热水器将100kg的水从15℃加热到温度升高40℃，水吸收的热量是多少？
（2）这些热量相当于完全燃烧多少kg的天然气放出的热量．

分析 （1）知道水的质量、温度升高值，根据公式Q=cm（t-t0）求出水吸收的热量；
（2）再根据公式Q=mq求出燃烧天然气的质量．

解答 解：
（1）水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×40℃=1.68×107J；
（2）由题知，Q放=Q吸，
由Q放=mq得需要天然气的质量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{8.4×1{0}^{7}J/kg}$=0.2kg．
答：（1）空气能热水器将100kg的水从15℃加热到温度升高40℃，水吸收的热量是1.68×107J；
（2）这些热量相当于完全燃烧0.2kg的天然气放出的热量．

点评 本题利用了公式Q放=mq和Q吸=cm△t进行计算，关键是注意“升高到（末温）”和“升高了（△t）”的区别，这个也是学生容易出错的地方．

练习册系列答案
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A．B．C．D．

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