Question

17．“西气东输”促进了我国能源结构和产业结构调整，也悄悄影响着福建人民生活．某家庭用燃气热水器将质量为40kg，温度为20℃的自来水加热到70℃，消耗的天然气体积为1m³（假设天然气完全燃烧）．已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值为3.2×10⁷J/m³，求：
（1）天然气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收热量；
（3）该燃气热水器的热效率．

Answer 1

分析 （1）知道消耗天然气的体积和热值，根据Q_放=Vq求出天然气完全燃烧放出的热量；
（2）知道水的质量、初温、末温以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（3）水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于该燃气热水器的热效率．

解答 解：
（1）天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=Vq=1m³×3.2×10⁷J/m³=3.2×10⁷J；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×（70℃-20℃）=8.4×10⁶J；
（3）该燃气热水器的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{3.2×1{0}^{7}J}$×100%=26.25%．
答：（1）天然气完全燃烧放出的热量为3.2×10⁷J；
（2）水吸收的热量为8.4×10⁶J；
（3）该热水器工作时的效率是26.25%．

点评 本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q_放=Vq、Q_吸=cm△t和效率公式的掌握和运用，属于基础题目．