Question

9．某家庭用燃气热水器将质量为200kg、温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为2m³（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）水吸收的热量；
（3）该热水器工作的效率．

Answer 1

分析 （1）知道消耗天然气的体积和热值，根据Q_放=mq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）Q_放=Vq=2m³×3.2×10⁷J/m³=6.4×10⁷J；
（2）Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg．℃）×200kg×（50℃-20℃）=2.52×10⁷J；
（3）该热水器工作的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%$\frac{2.52×1{0}^{7}J}{6.4×1{0}^{7}J}$×100%=39%．
答：（1）天然气完全燃烧放出的热量为6.4×10⁷J；
（2）水吸收的热量为2.52×10⁷J；
（3）该热水器工作的效率为39%．

点评 本题考查了燃料完全燃烧放热公式Q_放=Vq、Q_吸=cm（t-t₀）、效率公式和电功公式的掌握和运用，难易程度适中．