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3.目前市场上出现了一种新型热水器--空气能热水器,它是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置.其工作原理是:空气能热水器在工作时,吸收空气中的能量为Q1,消耗的电能为Q2,通过热交换使热水得到的能量为Q3,即Q3=Q1+Q2,所以它的热效率($\frac{{Q}_{3}}{{Q}_{2}}$的比值)可以达到300%~500%.问:[天然气的热值q=8.4×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(1)空气能热水器将100kg的水从15℃加热到温度升高40℃,水吸收的热量是多少?
(2)若空气能热水器的热效率是400%,将100kg的水从15℃加热到温度升高40℃消耗的电能是多少?
(3)这些热量相当于完全燃烧多少kg的天然气放出的热量.

分析 (1)知道水的质量、比热容、升高的温度,根据Q=cm(t-t0)求出水吸收的热量.
(2)水吸收的热量另一种用空气能热水器加热,利用已知根据η=$\frac{{Q}_{3}}{{Q}_{2}}$求出消耗的电能;
(3)根据Q=mq即可求出燃烧天然气的质量.

解答 解:(1)水吸收的热量:Q3=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(40℃-15℃)=1.05×107J;
(2))由η=$\frac{{Q}_{3}}{{Q}_{2}}$可得,空气能热水器消耗电能:Q2=$\frac{{Q}_{3}}{η}$=$\frac{1.05×1{0}^{7}J}{400%}$=2.625×106J;
(3)由Q=mq可知,m=$\frac{{Q}_{2}}{q}$=$\frac{2.625×1{0}^{6}J}{8.4×1{0}^{7}J/kg}$≈0.031kg.
答:(1)空气能热水器将100kg的水从15℃加热到温度升高40℃,水吸收的热量是1.05×107J;
(2)若空气能热水器的热效率是400%,将100kg的水从15℃加热到温度升高40℃消耗的电能是2.625×106J;
(3)这些热量相当于完全燃烧0.031kg天然气放出的热量.

点评 本题考查热量的计算,注意空气能热水器属于新产品,针对新产品及重大事件,都是中考的热点,一定要关注.

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