Question

11．逸凡家使用的是天然氣熱水器，該熱水器的銘牌標(biāo)明了它的熱效率，表示該熱水器工作時(shí)，天然氣完全燃燒所消耗的化學(xué)能，有多大比例轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能．逸凡嘗試估測該熱水器的熱效率，以核對銘牌上的數(shù)值是否準(zhǔn)確．她把家里自動(dòng)洗衣機(jī)的“水量”設(shè)置為40L，用熱水器輸出的熱水注入到洗衣機(jī)，當(dāng)注入水的體積達(dá)到40L時(shí)洗衣機(jī)會自動(dòng)停止注水．已知當(dāng)時(shí)自來水的溫度是15℃，熱水器輸出熱水的溫度為35℃，注水前天然氣表的示數(shù)是2365.89m³，注水后變?yōu)?366.05m³，天然氣的熱值為3.2×10⁷J/m³．求該熱水器的熱效率．

Answer 1

分析 知道水的體積，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出水的質(zhì)量，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
先求出消耗天然氣的體積，根據(jù)Q_放=mq求出天然氣完全燃燒釋放的熱量，根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出該熱水器的熱效率．

解答 解：水的體積：
V=40L=40dm³=4×10^-2m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×4×10^-2m³=40kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×（35℃-15℃）=3.36×10⁶J，
消耗天然氣的體積：
V′=2366.05m³-2365.89m³=0.16m³，
天然氣完全燃燒釋放的能量：
Q_放=V′q=0.16m³×3.2×10⁷J/m³=5.12×10⁶J；
該熱水器的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{6}J}{5.12×1{0}^{6}J}$×100%=65.625%．
答：該熱水器的熱效率為65.625%．

點(diǎn)評 本題為熱量的綜合計(jì)算題，考查了學(xué)生對密度公式、吸熱公式、燃料燃燒放出熱量公式、熱效率公式的理解和靈活運(yùn)用，綜合性很強(qiáng)．