Question

20．某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的水加热到70℃，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4.2×10⁷J/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_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；
（3）水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于热水器的效率．

解答 解：
（1）天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=Vq=2m³×4.2×10⁷J/m³=8.4×10⁷J；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（70℃-20℃）=2.1×10⁷J；
（3）热水器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{8.4×1{0}^{7}J}$×100%=25%．
答：
（1）天然气完全燃烧放出的热量为8.4×10⁷J；
（2）水吸收的热量为2.1×10⁷J；
（3）该热水器工作时的效率是25%．

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．