Question

17．“西氣東輸”促進了我國能源結構和產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整，也悄悄影響著福建人民生活．某家庭用燃氣熱水器將質量為40kg，溫度為20℃的自來水加熱到70℃，消耗的天然氣體積為1m³（假設天然氣完全燃燒）．已知水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃），天然氣的熱值為3.2×10⁷J/m³，求：
（1）天然氣完全燃燒放出的熱量；
（2）水吸收熱量；
（3）該燃氣熱水器的熱效率．

Answer 1

分析 （1）知道消耗天然氣的體積和熱值，根據(jù)Q_放=Vq求出天然氣完全燃燒放出的熱量；
（2）知道水的質量、初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（3）水吸收的熱量跟天然氣完全燃燒放出的熱量之比等于該燃氣熱水器的熱效率．

解答 解：
（1）天然氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=Vq=1m³×3.2×10⁷J/m³=3.2×10⁷J；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×（70℃-20℃）=8.4×10⁶J；
（3）該燃氣熱水器的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{3.2×1{0}^{7}J}$×100%=26.25%．
答：（1）天然氣完全燃燒放出的熱量為3.2×10⁷J；
（2）水吸收的熱量為8.4×10⁶J；
（3）該熱水器工作時的效率是26.25%．

點評 本題主要考查了燃料完全燃燒放熱公式Q_放=Vq、Q_吸=cm△t和效率公式的掌握和運用，屬于基礎題目．