Question

【題目】小明家新買來一臺容積為80L的天然氣熱水器。小明學習了熱效率的知識后，嘗試估測該熱水器的熱效率，他把“進水量”設置為40L，“出水溫度”設置為40oC后，開始加熱。當水溫達到40oC時，自動停止加熱。已知當時自來水的溫度是20oC，加熱前天然氣表的示數為129.96m3，停止加熱后變為130.06m3，天然氣的熱值q天然氣＝4.2×107J/m3，水的比熱容c水＝4.2×103J/(kg·oC)，1L＝10－3m3。求：

(1)水箱中水的質量；

(2)水箱中水吸收的熱量；

(3)該熱水器的熱效率。

Answer 1

【答案】(1)40kg；(2)3.36×106J；(3)80%

【解析】

(1)水箱中水的質量：m＝ρV＝1×103kg/m3×40×10－3m3＝40kg

(2)水箱中水吸收的熱量為：Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃－20℃)＝3.36×106J

(3)天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝q天然氣V＝q天然氣(V2－V1)＝4.2×107J/m3×(130.06m3－129.96m3)＝4.2×106J

熱水器的熱效率：η＝×100%＝×100%＝80%