小华家使用的是天然气热水器,该热水器的铭牌表明了它的热效率,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

Question

小华家使用的是天然气热水器,该热水器的铭牌表明了它的热效率,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是15摄氏度,热水器输出热水的温度为40摄氏度,注水前天然气表的示数是2365.89立方米,注水后变为2366.05立方米,天然气的热值为3.2×10七次方焦耳每立方米.请你估测该热水器的热效率.

Answer 1

首先分析题目的意图,求的是天然气燃烧的发热量,有多少用来提高水的温度（被水吸收了多少热量）.
首先求天然气的发热量：用掉的体积*单位体积的热量=（2366.05-2365.89）*3.2*10^7=5.12*10^6J
再求水吸收的热量：水的质量*比热容*温度变化=体积*密度*比热容*温度变化
=40*1*4.2*10^3*(40-15)=4.2*10^6J
水的密度是10*^3kg/m^3=1kg/L
水的比热容是4.2*10^3焦/千克·摄氏度
效率=4.2*10^6/5.12*10^6=0.8203=82.03%