Question

【題目】目前市場上出現了一種新型熱水器﹣﹣空氣能熱水器，它是通過吸收空氣中的熱量來制造熱水的“熱量搬運”裝置．其工作原理是：空氣能熱水器在工作時，吸收空氣中的能量為Q1 ， 消耗的電能為Q2 ， 通過熱交換使熱水得到的能量為Q3 ， 即Q3=Q1+Q2 ， 所以它的熱效率（ 的比值）可以達到300%～500%．問：[天然氣的熱值q=8.4×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/（kg℃）]
（1）空氣能熱水器將100kg的水從15℃加熱到溫度升高40℃，水吸收的熱量是多少？
（2）若空氣能熱水器的熱效率是400%，將100kg的水從15℃加熱到溫度升高40℃消耗的電能是多少？
（3）這些熱量相當于完全燃燒多少kg的天然氣放出的熱量．

Answer 1

【答案】
（1）解：水吸收的熱量：Q3=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×100kg×（40℃﹣15℃）=1.05×107J；
（2）解：由η= 可得，空氣能熱水器消耗電能：Q2= = =2.625×106J；
（3）解：由Q=mq可知，m= = ≈0.031kg．
【解析】（1）知道水的質量、比熱容、升高的溫度，根據Q=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量．（2）水吸收的熱量另一種用空氣能熱水器加熱，利用已知根據η= 求出消耗的電能；（3）根據Q=mq即可求出燃燒天然氣的質量．