Question

11．有一种燃气式热水器，在出水时，燃烧煤气给水加热．按一般淋浴要求：热水器用水的流量约为10L/min，合适的水温为50℃，用水时间约为5min，加热前的水温按20℃考虑，燃烧所用煤气为0.5m³．[水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）、水的密度ρ=1.0×10³kg/m³、煤气的热值q=3.0×10⁷J/m³]求：
（1）完全燃烧0.5m³煤气放出的热量为多少焦？
（2）一次淋浴所用的水吸收的热量为多少焦？

Answer 1

分析 （1）知道煤气的热值和体积，根据Q_放=qV求出放出的热量；
（2）求出一次淋浴所用水的质量，知道水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量．

解答 解：
（1）完全燃烧0.5m³煤气放出的热量：
Q_放=qV=3.0×10⁷J/m³×0.5m³=1.5×10⁷J；
（2）一次淋浴所用水的体积：
V=10L/min×5min=50L=50×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得水的质量：
m=ρV=1×10³kg/m³×50×10^-3m³=50kg，
水的温度变化△t=50℃-20℃=30℃，
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×30℃
=6.3×10⁶J．
答：（1）完全燃烧0.5m³煤气放出的热量为1.5×10⁷J；
（2）一次淋浴所用的水吸收的热量为6.3×10⁶J．

点评 本题考查了学生对密度公式ρ=$\frac{m}{V}$、吸热公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q_放=qV的掌握和运用．难点在第二问，计算出水的质量是关键．