Question

11．小彤家中新近安裝了一臺燃氣熱水器，正常工作時每分鐘消耗燃氣的體積為V=0.04m³，每分鐘提供的熱水質(zhì)量為m=5kg，水的溫度由20℃升高到60℃．已知燃氣的熱值q=3.5×10⁷J/m³，水的比熱容為C=4.2×10³J/（kg•℃），求：
（1）每分鐘消耗的燃氣完全燃燒能釋放的熱量是多少？
（2）每分鐘水吸收的熱量是多少？
（3）該燃氣熱水器的效率多大？

Answer 1

分析 （1）知道燃氣的體積和熱值，根據(jù)Q=Vq求出每分鐘消耗的燃氣完全燃燒能釋放的熱量；
（2）知道水的比熱容、質(zhì)量、初溫和末溫，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（3）知道水吸收的熱量和燃氣完全燃燒釋放的熱量，根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出燃氣熱水器的效率．

解答 解：（1）每分鐘消耗燃氣的體積為V=0.04m³，
則每分鐘消耗的燃氣完全燃燒能釋放的熱量：
Q_放=Vq
=0.04m³×3.5×10⁷J/m³
=1.4×10⁶J．
（2）每分鐘水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（60℃-20℃）
=6.3×10⁵J．
（3）該燃氣熱水器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%
=$\frac{6.3×1{0}^{5}J}{1.4×1{0}^{6}J}$×100%
=45%．
答：（1）每分鐘消耗的燃氣完全燃燒能釋放的熱量是1.4×10⁶J；
（2）每分鐘水吸收的熱量是6.3×10⁵J；
（3）該燃氣熱水器的效率是45%．

點評 本題考查了燃料放熱公式、吸熱公式及效率公式的掌握和應用，雖具有一定的綜合性，但難度不大，關鍵要學會應用物理知識解決實際問題，體現(xiàn)了物理與生活相聯(lián)系的思想．