Question

【题目】小刚在物理实践活动中进行了一项调查，将燃气热水器和太阳能热水器进行了对比．

产品名称	燃气快速热水器
适用燃气	天然气
热值	3×107J/m3
额定耗气量	2.4m3/h
热水产率（升温25℃）	10L/min

下表列出的是某家用燃气热水器的部分参数，请帮他计算：
（1）小刚使用该热水器1小时（升温25℃），求水吸收的热量？
（2）该热水器的效率．
（3）进行对比的太阳能热水器水箱的容积为100L，接收太阳能的有效面积为2m2 ， 平均每平方米的面积上，每小时接收太阳能约为3.36×106J，若这些太阳能有50%被热水器中的水吸收，按照只照射一小时计算则可以使25℃水温升高到多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：1h被加热水体积为V水=10L/min×60min=600L

由ρ= 可得：

m水=ρ水V水=1000kg/m3×600×10﹣3m3=600kg

Q吸=cm水（t﹣to）=4.2×103J/（kg℃）×600kg×25℃=6.3×107J

答：小刚使用该热水器1小时（升温25℃），水吸收的热量6.3×107J

（2）解：燃气放出的热量为：

Q放=Vq=2.4m3×3×107J/m3=7.2×107J；

效率为：η= ×100%= ×100%=87.5%

答：该热水器的效率87.5%

（3）解：m水′=ρ水V水′=1000kg/m3×100×10﹣3m3=100kg

Q′吸=3.36×106J×2×1×50%=3.36×106 J；

由Q=cm（t﹣t0）可得：

t=t0+ =25℃+ =33℃

答：按照只照射一小时计算则可以使25℃水温升高到33℃．

【解析】本题综合考查了学生对热效率的理解。水吸热为有用功Q吸=cm（t﹣t0），燃料燃烧放热为总功Q放=mq，用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫热效率 。在题目中找到相应的物理量，代入公式求解即可。要加强物理量的理解和公式的记忆。