Question

6．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．小華嘗試估測該熱水器的熱效率，以核對銘牌上的數值是否準確．他把家里的自動洗衣機的“水量”設置為40L，用熱水器輸出的熱水注入洗衣機，當注入水的體積達到40L時洗衣機便會自動停止注水．再從熱水器放出的水就是涼的了．已知當時自來水的溫度是15℃，熱水器輸出的熱水的溫度為40℃，注水前天然氣表的示數是2365.89m³，注水后變?yōu)?366.05m³，天然氣的熱值為3.2×10⁷J/m³．請你估測該熱水器的熱效率．

Answer 1

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

解答 解：燒水所用天然氣體積：V=2366.05m³-2365.89m³=0.16m³，
這些天然氣完全燃燒產生的熱量：
Q_總=qV=3.2×10⁷J/m³×0.16m³=5.12×10⁶J，
所加熱的水的質量：m=ρV_水
=1×10³kg/m³×40×10^-3m³
=40kg                       
這些水吸收的熱量：Q=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg（40℃-15℃）
=4.2×10⁶J                   
熱水器的熱效率為：η=$\frac{Q}{{Q}_{總}}$=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{5.12×1{0}^{6}J}$×100%≈82%．
答：該熱水器的熱效率是82%．

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．