20.小華家使用的是天然氣熱水器,該熱水器的銘牌標明了它的熱效率為75%,小華嘗試估測他家天然氣表的讀數(shù)是否準確.他把家里自動洗衣機的“水量”設置為50L,用熱水器輸出的熱水注入洗衣機,當注入水的體積達到50L時洗衣機便會自動停止注水.已知當時自來水的溫度是16℃,熱水器輸出熱水的溫度為40℃,則
(1)加熱注入到洗衣機里的這些水,需要吸收多少熱量?
(2)向洗衣機注入熱水前天然氣表的示數(shù)是2365.89m3,洗衣機自動停止注水時天然氣表示數(shù)應該是多少m3?(天然氣的熱值為3.2×107J/m3,c=4.2×103J/(kg•℃))

分析 (1)根據(jù)水的體積,利用Q=cm△t=cρV△t即可求出洗衣機中的水所吸收的熱量;
(2)根據(jù)熱效率公式求出燃氣放出的熱量,再利用熱水器加熱過程中天然氣釋放的能量根據(jù)Q=qV即可求出其體積,然后與前示數(shù)相加即可.

解答 解:
(1)水吸收的熱量:
Q=cm△t=cρV△t
=4.2×103J/(kg•℃)×1.0×103kg/m3×50×10-3m3×(40℃-16℃)
=5.04×106J;
(2)由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可得:
Q=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{5.04×{10}^{6}J}{75%}$=6.72×106J;
根據(jù)Q=qV可得:
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{6.72×1{0}^{6}J}{3.2×1{0}^{7}J/{{m}^{3}}_{\;}}$=0.21m3
洗衣機自動停止注水時天然氣表示數(shù)應該是2365.89m3+0.21m3=2366.1m3
答:(1)加熱注入到洗衣機里的這些水,需要吸收5.04×106J熱量.
(2)向洗衣機注入熱水前天然氣表的示數(shù)是2365.89m3,洗衣機自動停止注水時天然氣表示數(shù)應該是2366.1m3

點評 本題為熱量的綜合計算題,考查了學生對燃料燃燒放出熱量公式、熱效率公式的理解和靈活運用,屬于中檔題.

練習冊系列答案
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