Question

【題目】小明是個(gè)很善于把物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的同學(xué)，最近他加重新安裝了天然氣熱水器，熱水器標(biāo)示的熱效率為87%．加熱模式為“即熱式”．小明想估測(cè)該熱水器的實(shí)際熱效率，以核對(duì)銘牌上的數(shù)值是否準(zhǔn)確．他接通熱水器工作開關(guān)，當(dāng)流出40kg熱水時(shí)，讓熱水器停止工作．已知當(dāng)自來水的溫度是15℃，熱水器輸出的熱水溫度為40℃，觀察天然氣表得知共用了0.15m3的天然氣．天然氣的熱值為3.2×107J/m3，水的比熱容4.2×103J/（kg℃），g取10N/kg．請(qǐng)幫小明解答下列問題：

（1）小明在估測(cè)過程中，流過熱水器的水吸收的熱量是多少？天然氣完全燃燒釋放的熱量是多少？

（2）該熱水器的實(shí)際熱效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）小明在估測(cè)過程中，流過熱水器的水吸收的熱量是4.2×106J，天然氣完全燃燒釋放的熱量是4.8×106J；

（2）該熱水器的實(shí)際熱效率是87.5%．

【解析】

試題分析：（1）知道水的質(zhì)量、初溫和末溫、水的比熱容，利用Q吸=cm△t求出水所吸收的熱量；知道天然氣體積，利用Q=qV求完全燃燒釋放的熱量；

（2）該熱水器的實(shí)際熱效率等于水吸收的熱量與天然氣完全燃燒釋放的熱量．

解：

（1）水吸收的熱量：

Q吸=cm△t

=4.2×103J/（kg℃）×40kg×（40℃﹣15℃）

=4.2×106J；

天然氣完全燃燒釋放的熱量：

Q放=qV=3.2×107J/m3×0.15m3=4.8×106J；

（2）該熱水器的實(shí)際效率：

η=×100%=×100%=87.5%．

答：（1）小明在估測(cè)過程中，流過熱水器的水吸收的熱量是4.2×106J，天然氣完全燃燒釋放的熱量是4.8×106J；

（2）該熱水器的實(shí)際熱效率是87.5%．