Question

4．小華家使用的是天然氣熱水器，該熱水器的銘牌表明了它的熱效率，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．小華嘗試估測(cè)該熱 水器的熱效率，以核對(duì)銘牌上的數(shù)值是否準(zhǔn)確，他把家里自動(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(huì)自動(dòng)停 止注水．已知當(dāng)時(shí)自來(lái)水的溫度是 15℃，熱水器輸出熱水的溫度為 40℃，注水前天然 氣表的示數(shù)是2365.89m³．注水后變?yōu)?nbsp;2366.05m³，請(qǐng)你計(jì)算：（水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃），天然氣的熱值為 3.2×10⁷J/m³）
（1）洗衣機(jī)中注入的自家自來(lái)水吸收的熱量；
（2）該熱水器的熱效率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)水的體積，利用Q_吸=cm△t=cρV_水△t即可求出洗衣機(jī)中的水所吸收的熱量；
（2）熱水器加熱過(guò)程中天然氣釋放的能量根據(jù)Q=qV即可求出；熱水器等于水吸收的熱量與消耗總的能量之比．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=cρV_水△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×1.0×10³kg/m³×40×10^-3m³×（40℃-15℃）
=4.2×10⁶J；
（2）天然氣完全燃燒釋放的能量：
Q=qV=3.2×10⁷J/m³×（2366.05m³-2365.89m³）=5.12×10⁶J；
該熱水器的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{5.12×1{0}^{6}J}$×100%≈82%．
答：（1）洗衣機(jī)中注入的自家自來(lái)水吸收的熱量為4.2×10⁶J；
（2）該熱水器的熱效率為82%．

點(diǎn)評(píng) 本題為熱量的綜合計(jì)算題，考查了學(xué)生對(duì)燃料燃燒放出熱量公式、熱效率公式的理解和靈活運(yùn)用，屬于中檔題．