Question

20．某家庭用燃气热水器将质量为100kg，温度为10℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1m³（天然气完全燃烧）．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燃气灶的效率；

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•℃）×100kg×（50℃-10℃）
=1.68×10⁷J；
（3）该热水器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{3.2×1{0}^{7}J}$×100%=52.5%．
答：（1）天然气完全燃烧放出的热量为3.2×10⁷J；
（2）水吸收热量为1.68×10⁷J；
（3）该热水器的热效率为52.5%．

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=cm（t-t₀）和效率公式的掌握和运用，属于基础题目．