Question

现在我市许多家庭浴室使用天然气热水器来加热水．某同学家安装了天然气热水器，在一次使用时，进入热水器前水的温度是20℃，流出热水器热水的温度为40℃，所用水的体积为20L（1L=1dm³）．求：
（1）水从热水器中吸收了多少热量？
（2）若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收，需要消耗多少体积的天然气？（天然气的热值q=4×10⁷J/m³）

Answer 1

解：（1）∵ρ=，
∴热水的质量：
m_水=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×20×10^-3m³=20kg，
水从热水器中吸收的热量：
Q_吸=cm（t₁-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×20kg×（40℃-20℃）=1.68×10⁶J；
（2）∵η=×100%=70%，
∴天然气完全燃烧释放的热量：
Q_放===2.4×10⁶J，
∵Q=Vq，
∴需要消耗天然气的体积：
V===0.06m³．
答：（1）水从热水器中吸收的热量为1.68×10⁶J；
（3）需要消耗天然气的体积为0.06m³．
分析：（1）知道热水的体积和密度，根据密度公式求出流出热水的质量，又知道水的质量和比热容以及温度的变化，根据Q=cm（t-t₀）求出水从热水器中吸收的热量；
（2）根据效率公式求出天然气完全燃烧释放的热量，利用Q=Vq求出需要天然气的体积．
点评：本题考查了密度公式、吸热公式、燃料放热公式的灵活应用，是一道即为简单的热量综合题．