下表为某品牌家用燃气热水器的主要技术数据．热负荷是指燃料在燃烧器中完全燃烧时单位时间内所释放的热量．(ρ水=1.0×103kg/m3.c水=42×103J/燃气种类天然气额定热负荷16kW额定产热水能力8L/min(1)热水器机壳上印有这样的一条警告:“气温低于0℃时.用后请打开防水塞.放尽机体内存水.再拧紧- ．这样做的原因是什么?(2)试求该型号家用� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

9．下表为某品牌家用燃气热水器的主要技术数据．热负荷是指燃料在燃烧器中完全燃烧时单位时间内所释放的热量．（ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=42×10³J/（kg•℃））

燃气种类	天然气
额定热负荷	16kW
额定产热水能力	8L/min（△t=25℃）

（1）热水器机壳上印有这样的一条警告：“气温低于0℃时，用后请打开防水塞，放尽机体内存水，再拧紧…”．这样做的原因是什么？
（2）试求该型号家用燃气热水器正常工作时的效率．

分析（1）水的凝固点是0℃，水在结冰过程中体积会膨胀；
（2）已知热水器的额定热负荷和1min，可以得到在此时间产生的热量Q；已知1min加热水的体积，根据密度公式可以得到1min加热水的质量；已知水的质量、比热和升高的温度，可以得到吸收的热量；又已知水吸收的热量和热水器产生的热量，两者之比就是热水器的烧水效率．

解答解：（1）气温低于0℃时，使用后的热水器中残存的水会结冰．水结冰后，密度变小，体积膨胀，很容易把热水器胀破．所以，气温低于0℃时，用后需要打开放水塞，放尽机体内存水，再拧紧；
（2）热水器正常工作1min，产生的热量：
Q=Pt=16×10³W×60s=9.6×10⁵J，
根据ρ=$\frac{m}{V}$可得，1min内加热水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×8×10^-3m³=8kg，
这些水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×8kg×25℃=8.4×10⁵J，
热水器的烧水效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$×100%=$\frac{8.4×{10}^{5}J}{9.6×{10}^{5}J}$×100%=87.5%．
答：（1）水凝固成冰时，体积变大，容易胀破机器；
（2）该型号家用燃气热水器正常工作时的效率为87.5%．

点评本题考查了电功公式、密度公式、吸热公式、效率公式的应用，关键是铭牌参数含义的理解与应用，同时要注意水在结冰过程中体积会膨胀．

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