Question

20．某家庭用燃氣熱水器將質量為100kg、溫度為20℃的自來水加熱到50℃，消耗的天然氣體積為1m³（假設天然氣完全燃燒）．已知天然氣的熱值為3.2×10⁷J/m³．求：
（1）天然氣完全燃燒放出了多少熱量？
（2）該熱水器工作時的效率是多大？

Answer 1

分析 （1）知道消耗天然氣的體積和熱值，根據Q_放=mq求出天然氣完全燃燒放出的熱量；
（2）知道水的質量、初溫、末溫以及比熱容，根據Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；水吸收的熱量跟天然氣完全燃燒放出的熱量之比等于燃氣灶的效率．

解答 解：
（1）天然氣完全燃燒放出的熱量：Q_放=qv=3.2×10⁷J/m³×1m³=3.2×10⁷J；
（2）水吸收的熱量Q_吸=cm△t=4.2×10³ J/（kg•℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×10⁷ J；
則熱水器工作效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{3.2×1{0}^{7}J}$×100%≈39.38%；
答：（1）天然氣完全燃燒放出的熱量為3.2×10⁷J；
（2）該熱水器的熱效率為39.38%．

點評 本題主要考查了燃料完全燃燒放熱公式Q_放=Vq、Q_吸=cm△t=cm（t-t₀）和效率公式的掌握和運用，屬于基礎題目．