Question

小明用天然氣熱水器淋浴，用水的流量約為10^-2m³/min，合適的水溫為50℃（加熱前的水溫為20℃），用水時間約為4min，加熱的熱水總共吸收了________焦耳的熱量．燃氣熱水器的效率一般為80%，若天然氣的熱值為3.6×10⁷J/m³，淋浴一次的耗氣量為________m³．

Answer 1

5.04×10⁶    0.175
分析：（1）求出4min用水的質量，知道水的比熱容和溫度變化，利用公式Q_吸=cm△t計算水吸收的熱量．
（2）知道水吸收的熱量和熱效率，可利用公式Q_放=計算天然氣需要放出的熱量，又知道天然氣的熱值，可利用公式根據Q_放=qV計算燒水要消耗多少體積的天然氣．
解答：
（1）4min用水的質量：
m=10^-2m³/min×4min×1×10³kg/m³=40kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×40kg×（50℃-20℃）=5.04×10⁶J；
（2）∵η=，
∴天然氣需要放出的熱量：
Q_放===6.3×10⁶J；
∵Q_放=qV，
∴消耗天然氣的體積：
V===0.175m³．
故答案為：5.04×10⁶；0.175．
點評：本題考查了學生對熱傳遞過程中吸熱公式、熱效率公式、燃料燃燒放出熱量公式的綜合運用，關鍵是對公式和公式變形的理解和應用．