Question

8．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1.5m³．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）水吸收的热量；
（2）该热水器工作时的效率．
（3）写一条影响该热水器效率的因素．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）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；
水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于该热水器工作时的效率；
（3）热水器效率高低主要取决于热量的散失．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（50℃-10℃）
=1.68×10⁷J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=Vq=1.5m³×3.2×10⁷J/m³=4.8×10⁷J；
该热水器工作时的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{4.8×1{0}^{7}J}$×100%=35%．
（3）水吸引的热量与热水器放出的热量不能相等的主要原因是，周围环境的温度低，水会向外散热．
所以影响热水器效率高低的主要因素是：周围环境的温度低，水会向外散热．
答：（1）水吸收热量为1.68×10⁷J；
（2）该热水器工作时的效率35%．
（3）周围环境的温度低．

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．