Question

【題目】小華同學(xué)為了估測(cè)家用天然氣熱水器的熱效率，進(jìn)行了如下操作：把家里自動(dòng)洗衣機(jī)的“水量”設(shè)為40L，用熱水器輸出的熱水注入洗衣機(jī)，當(dāng)注水體積達(dá)到40L時(shí)洗衣機(jī)自動(dòng)停止注水．已知當(dāng)時(shí)自來(lái)水的溫度是15℃，熱水器輸出的熱水溫度為40℃，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．

（1）請(qǐng)你根據(jù)小華測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算出熱水吸收的熱量．

（2）天然氣熱水器的熱效率是多少？

（3）天然氣熱水器的能量流向圖可用圖來(lái)表示，圖中帶“？”的箭頭應(yīng)當(dāng)填寫的內(nèi)容是什么？

Answer 1

【答案】（1）熱水吸收的熱量是4.2×106J；

（2）天然氣熱水器的熱效率是82%；

（3）箭頭應(yīng)當(dāng)填寫的內(nèi)容是高溫?zé)煔鈳ё叩膬?nèi)能．

【解析】

試題分析：（1）已知水的質(zhì)量、初溫、末溫，根據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）可求出水吸收的熱量；

（2）已知天然氣的熱值，根據(jù)消耗天然氣的體積，由Q放=mq可求出天然氣完全燃燒放出的熱量，水吸收的熱量是被有效利用的能量，天然氣完全燃燒放出的熱量是總能量，根據(jù)η=可求出熱效率；

（3）根據(jù)熱量的損失進(jìn)行分析．

解：

（1）熱水器中水的體積：V水=40L=40×10﹣3m3，由ρ=得，

水的質(zhì)量：m=ρV水=1.0×103kg/m3×40×10﹣3m3=40kg，

水吸收的熱量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×40kg×（40℃﹣15℃）=4.2×106J；

（2）消耗天然氣的體積：V=2366.05m3﹣2365.89m3=0.16m3，

天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放=Vq=0.16m3×3.2×107J/m3=5.12×106J，

熱水器的效率：η=×100%=×100%≈82%；

（3）燃料燃燒放出的熱量不可能完全利用，會(huì)有大部分被高溫的煙氣帶走而損失．

答：（1）熱水吸收的熱量是4.2×106J；

（2）天然氣熱水器的熱效率是82%；

（3）箭頭應(yīng)當(dāng)填寫的內(nèi)容是高溫?zé)煔鈳ё叩膬?nèi)能．