Question

【題目】小剛在物理實踐活動中進行了一項調查，將燃氣熱水器和太陽能熱水器進行了對比．

產品名稱	燃氣快速熱水器
適用燃氣	天然氣
熱值	3×107J/m3
額定耗氣量	2.4m3/h
熱水產率（升溫25℃）	10L/min

下表列出的是某家用燃氣熱水器的部分參數，請幫他計算：

（1）小剛使用該熱水器1小時（升溫25℃），求水吸收的熱量？

（2）該熱水器的效率．

（3）進行對比的太陽能熱水器水箱的容積為100L，接收太陽能的有效面積為2m2，平均每平方米的面積上，每小時接收太陽能約為3.36×106J，若這些太陽能有50%被熱水器中的水吸收，按照只照射一小時計算則可以使25℃水溫升高到多少？

Answer 1

【答案】（1）6.3×107J；（2）87.5%；（3）33℃．

【解析】解：（1）1h被加熱水體積為V水=10L/min×60min=600L

由ρ=可得：

m水=ρ水V水=1000kg/m3×600×10﹣3m3=600kg

Q吸=cm水（t﹣to）

=4.2×103J/（kg℃）×600kg×25℃

=6.3×107J；

（2）燃氣放出的熱量為：

Q放=Vq=2.4m3×3×107J/m3=7.2×107J；

效率為：

η=×100%=×100%=87.5%；

（3）m水′=ρ水V水′=1000kg/m3×100×10﹣3m3=100kg

Q′吸=3.36×106J×2×1×50%=3.36×106 J；

由Q=cm（t﹣t0）可得：

t=t0+=25℃+=33℃．

答：（1）小剛使用該熱水器1小時（升溫25℃），水吸收的熱量6.3×107J；

（2）該熱水器的效率87.5%；

（3）按照只照射一小時計算則可以使25℃水溫升高到33℃．