Question

【題目】中華家使用的是天然氣熱水器，該熱水器的銘牌標明了它的熱功率為≥88%。
（1）熱效率表示該熱水器工作時，天然氣完全燃燒所消耗的能，有多大比例轉化為水的能。
（2）小華嘗試估測該熱水器的熱效率，以核對銘牌上的數值是否準確．他把家里自動洗衣機的“水量”設置為40L，用熱水器輸出的熱水注入到洗衣機，當注入水的體積達到40L時洗衣機會自動停止注水．已知當時自來水的溫度是15℃，熱水器輸出熱水的溫度為40℃，注水前天然氣表的示數是2365.89m3 ， 注水后變為2366.05m3 ， 天然氣的熱值為3.2×107J/m3。水的比熱容為4.2×103J/（kg℃）．請你估測該熱水器的熱效率。
（3）若上述天然氣熱水器產生的熱水改為電熱水器完成，需要消耗多少度電？

Answer 1

【答案】
（1）化學；內
（2） 82.03%
（3） 1.42度
【解析】解答：（1）熱效率等于水吸收的熱量與消耗總的能量之比．即該熱水器工作時，天然氣完全燃燒所消耗的化學能，有多大比例轉化為水的內能；（2）消耗的天然氣的體積V=V2-V1=2366.05m3-2365.89m3=0.16m3
天然氣釋放的能量：Q放=Vq=0.16m3×3.2×107J/m3=5.12×106J；
水的體積V水=40L=4×10-2m3
由 得，水的質量
水吸收的熱量為：
Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×40kg×（40℃-15℃）=4.2×106J；
該熱水器的熱效率
因為1度=3.6×106J，
所以消耗的電能的度數為： 。
答：（1）化學；內；（2）該熱水器的熱效率為82.03%；（3）消耗了1.42度電。
分析：燃料燃燒是通過化學反應將化學能轉化為內能；
熱水器加熱過程中天然氣釋放的熱量根據Q放=Vq即可求出；根據Q吸=c水m水（t-t0）即可求出洗衣機中的水所吸收的熱量；熱效率等于水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比；
根據1度=3.6×106J進行單位換算即可得到消耗幾度電。