Question

【題目】小剛在物理實踐活動中進行了一項調查，將燃氣熱水器和太陽能熱水器進行了對比．

產品名稱	燃氣快速熱水器
適用燃氣	天然氣
熱值	3×107J/m3
額定耗氣量	2.4m3/h
熱水產率（升溫25℃）	10L/min

下表列出的是某家用燃氣熱水器的部分參數，請幫他計算：
（1）小剛使用該熱水器1小時（升溫25℃），求水吸收的熱量？
（2）該熱水器的效率．
（3）進行對比的太陽能熱水器水箱的容積為100L，接收太陽能的有效面積為2m2 ， 平均每平方米的面積上，每小時接收太陽能約為3.36×106J，若這些太陽能有50%被熱水器中的水吸收，按照只照射一小時計算則可以使25℃水溫升高到多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：1h被加熱水體積為V水=10L/min×60min=600L

由ρ= 可得：

m水=ρ水V水=1000kg/m3×600×10﹣3m3=600kg

Q吸=cm水（t﹣to）=4.2×103J/（kg℃）×600kg×25℃=6.3×107J

答：小剛使用該熱水器1小時（升溫25℃），水吸收的熱量6.3×107J

（2）解：燃氣放出的熱量為：

Q放=Vq=2.4m3×3×107J/m3=7.2×107J；

效率為：η= ×100%= ×100%=87.5%

答：該熱水器的效率87.5%

（3）解：m水′=ρ水V水′=1000kg/m3×100×10﹣3m3=100kg

Q′吸=3.36×106J×2×1×50%=3.36×106 J；

由Q=cm（t﹣t0）可得：

t=t0+ =25℃+ =33℃

答：按照只照射一小時計算則可以使25℃水溫升高到33℃．

【解析】本題綜合考查了學生對熱效率的理解。水吸熱為有用功Q吸=cm（t﹣t0），燃料燃燒放熱為總功Q放=mq，用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比叫熱效率 。在題目中找到相應的物理量，代入公式求解即可。要加強物理量的理解和公式的記憶。