题目内容

3.一容器中装有40kg温度是10℃的冷水,若用某一热水器把它加热到温度为60℃时,共用了0.6m3的天然气,已知天然气的热值为q=2.8×103J/m3,水的比热容4.2×103J/(kg•℃).
(1)这次加热过程中,水吸收的热量是多少?
(2)该热水器的效率是多少?

分析 (1)知道水的质量、水的比热容,求出水温度的升高值,利用吸热公式Q=cm△t求水吸收的热量;
(2)由Q=Vq可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的效率.

解答 解:(1)水吸收的热量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(60℃-10℃)=8.4×106J;
(2)天然气完全燃烧放出的热量:
Q=Vq=0.6m3×2.8×107J/m3=1.68×107J;
效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{1.68×1{0}^{7}J}$×100%=50%.
答:(1)水吸收的热量为8.4×106J;
(2)该热水器的效率是50%.

点评 本题考查热量公式和热值的计算,关键是注意公式中的单位的统一.

练习册系列答案
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13.阅读材料,回答下列问题.
随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖.其原理是在房间地板下铺设散热管道,通过管道内的热水散热提高室温,如图甲所示.水地暖系统主要由壁挂炉、主管路、分集水器、地暖管路等组成.
中国能效标识
CHINA  ENERGY  LABEL
规格型号:L2P26(ZWA 24-2A 23)
能耗等级2级
额定热负荷(kW)26
额定热负荷热水效率90%
依据国家标准:GB 20665-2006
壁挂炉(热水器)以燃气为能源,提供温暖舒适的居家供暖及生活用水的家用设备,如图乙所示为小明家的壁挂炉,如图丙所示为该壁挂炉的铭牌.其中,额定热负荷26kW指的是热水器供热水时,每秒钟水吸收的最大热量为26kJ(1kJ=103J),额定热负荷热水效率是指在额定热负荷下,水吸收的热量与燃气完全燃烧放出热量的比值.
(1)若该地暖系统的总水量为2×103 kg,将全部的水从5℃加热至45℃,水至少需要吸收多少热量?[c=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)小明家使用的是天然气,已知天然气的热值为3.2×107J/m3,他家冬天开启水地暖时,在额定热负荷下工作,每天供暖8小时,则水吸收的热量是多少焦耳?每天需要消耗多少立方米的天然气?若天然气价格2.5元/m3,每天需要燃气费为多少元?
(3)小明发现他家的水地暖使用成本比较高,请对此提出一种合理且有效建议.

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