Question

15．小明家的天然气热水器将质量为40kg、温度为15℃的自来水加热到40℃，消耗的天然气体积为0.16m³（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）水吸收的热量；
（2）该热水器烧水时的效率．

Answer 1

分析 （1）知道水的初温和末温、水的比热容、水的质量，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）由Q_放=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烧水时的效率．

解答 解：
（1）水的质量m=40kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×（40℃-15℃）=4.2×10⁶J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=Vq=0.16m³×3.2×10⁷J/m³=5.12×10⁶J；
该热水器烧水时的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{5.12×1{0}^{6}J}$×100%≈82%．
答：（1）水吸收的热量为4.2×10⁶J；
（2）该热水器烧水时的效率为82%．

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．