Question

13．小華家使用的是天然氣熱水器，該熱水器的銘牌標(biāo)明了它的熱效率，表示該熱水器工作時(shí)，天然氣完全燃燒所消耗的化學(xué)能，有多大比例轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能．小華嘗試估測該熱水器的熱效率，以核對銘牌上的數(shù)值是否準(zhǔn)確．他把家里自動洗衣機(jī)的水量設(shè)置為40L，用熱水器輸出的熱水注入洗衣機(jī)，當(dāng)注入水的體積達(dá)到40L時(shí)洗衣機(jī)便會自動停止注水．已知當(dāng)時(shí)自來水的溫度是15℃，熱水器輸出熱水的溫度為40℃，注水前天然氣表的示數(shù)為2365.89m³，注水后變?yōu)?366.05m³，天然氣的熱值為3.2×10⁷J/m³．根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小華進(jìn)行了以下計(jì)算，請你將相應(yīng)結(jié)果填寫好（不用寫計(jì)算過程，只填寫結(jié)果）：
（1）40L水吸收的熱量為4.2×10⁶J；
（2）共燃燒天然氣的體積為0.16m³；
（3）天然氣燃燒放出的熱量為5.12×10⁶J；
（4）該熱水器的熱效率為82%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)水的體積，利用Q_吸=cm△t=cρV_水△t即可求出水吸收的熱量；
（2）天然氣表前后示數(shù)之差就是共燃燒天然氣的體積；
（3）利用Q=qV求出天然氣燃燒放出的熱量；
（4）機(jī)械效率等于水吸收的熱量與天然氣燃燒放出的熱量之比．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=cρV_水△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×1.0×10³kg/m³×40×10^-3m³×（40℃-15℃）
=4.2×10⁶J；
（2）共燃燒天然氣的體積：
V=2366.05m³-2365.89m³=0.16m³；
（3）天然氣燃燒放出的熱量：
Q=qV=3.2×10⁷J/m³×0.16m³=5.12×10⁶J；
（4）該熱水器的熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{5.12×1{0}^{6}J}$×100%≈82%．
故答案為：
（1）4.2×10⁶J；
（2）0.16m³；
（3）5.12×10⁶J；
（4）82%．

點(diǎn)評 本題為熱量的綜合計(jì)算題，考查了學(xué)生對燃料燃燒放出熱量公式、密度公式、熱效率公式的理解和靈活運(yùn)用，屬于中檔題．