Question

【题目】小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能．小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确．他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水．已知当时自来水的温度为15℃，热水器输出热水为40℃注水前天然气表的示数是2365.89m3 ， 天然气的热值为3.5×107J/m3 ， 请回答：
（1）洗衣机注入水的质量是多少？
（2）注入的水升温到40℃时吸收的热量是多少？
（3）若铭牌标注热水器的效率为80%，则注入水结束后，天然气表的示数是多少？（标注的铭牌是准确的）

Answer 1

【答案】
（1）解：注入水的体积：V=40L=40×10﹣3m3，

由ρ= 得水的质量：

m=ρV=1×103kg/m3×40×10﹣3m3=40kg；

（2）解：水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×40kg×（40℃﹣15℃）=4.2×106J；

（3）解：由热水器的效率η= 得天然气释放的热量：

Q放= = =5.25×106J；

由Q放=qV可得消耗天然气的体积：

V气= = =0.15m3；

天然气表的示数为2365.89m3+0.15m3=2366.04m3．

【解析】（1）已知水的体积和密度，利用m=ρV计算水的质量；（2）热量公式可以求出水吸收的热量；（3）由效率公式可以求出天然气释放的热量，由Q=Vq可求得需消耗天然气．
【考点精析】本题主要考查了热量的计算和燃料的热值的相关知识点，需要掌握热量的计算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克?℃)；m是质量；t0 是初始温度；t 是后来的温度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放；热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，单位是：焦耳/千克．燃料燃烧放出热量计算：Q放 =qm；（Q放 是热量，单位是：焦耳；q是燃烧值，单位是：焦/千克；m 是质量，单位是：千克才能正确解答此题．