Question

現在我市許多家庭浴室使用天然氣熱水器來加熱水．某同學家安裝了天然氣熱水器，在一次使用時，進入熱水器前水的溫度是20℃，流出熱水器熱水的溫度為40℃，所用水的體積為20L（1L=1dm³）．求：
（1）水從熱水器中吸收了多少熱量？
（2）若天然氣完全燃燒釋放熱量的70%被水吸收，需要消耗多少體積的天然氣？（天然氣的熱值q=4×10⁷J/m³）

Answer 1

分析：（1）知道熱水的體積和密度，根據密度公式求出流出熱水的質量，又知道水的質量和比熱容以及溫度的變化，根據Q=cm（t-t₀）求出水從熱水器中吸收的熱量；
（2）根據效率公式求出天然氣完全燃燒釋放的熱量，利用Q=Vq求出需要天然氣的體積．

解答：解：（1）∵ρ=

m

V

，
∴熱水的質量：
m_水=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×20×10^-3m³=20kg，
水從熱水器中吸收的熱量：
Q_吸=cm（t₁-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×20kg×（40℃-20℃）=1.68×10⁶J；
（2）∵η=

Q吸

Q放

×100%=70%，
∴天然氣完全燃燒釋放的熱量：
Q_放=

Q吸

η

=

1.68×106J

70%

=2.4×10⁶J，
∵Q=Vq，
∴需要消耗天然氣的體積：
V=

Q放

q

=

2.4×106J

4×107J/m3

=0.06m³．
答：（1）水從熱水器中吸收的熱量為1.68×10⁶J；
（3）需要消耗天然氣的體積為0.06m³．

點評：本題考查了密度公式、吸熱公式、燃料放熱公式的靈活應用，是一道即為簡單的熱量綜合題．