Question

現(xiàn)代家庭裝修中有些浴室使用燃氣熱水器提供熱水，小剛家安裝了燃氣熱水器．已測得水進入熱水器前的溫度是12℃，洗澡時熱水器輸出熱水的溫度設定為40℃；如果小剛洗一次澡用熱水60L，水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃），煤氣的熱值q=3.9×10⁷J/m³，則此過程中：
（1）所用熱水的質(zhì)量為多少？
（2）水從熱水器中吸收多少熱量？
（3）若煤氣完全燃燒釋放熱量的78%被水吸收，需要消耗多少立方米的煤氣？

Answer 1

分析：（1）已知熱水的體積，利用密度公式變形由m=ρV可以求出熱水的質(zhì)量；
（2）由Q_吸=cm（t-t₀）可以求出熱水吸收的熱量；
（3）據(jù)熱水吸收的熱量和煤氣完全燃燒釋放熱量的吸收率，可得出煤氣釋放的熱量，再利用Q_放=qV就能計算出煤氣的體積．

解答：解：
（1）∵ρ=

m

V

，V=60L=0.06m³，
∴熱水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.06m³=60kg；
（2）熱水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×60kg×（40℃-12℃）
=7.056×10⁶J；
（3）煤氣完全燃燒釋放熱量：
Q_放=

Q吸

78%

=

7.056×106J

78%

≈9×10⁶J，
∵Q_放=Vq，
∴需要煤氣的體積：
V=

Q放

q

=

9×106J

3.9×107J/m3

≈0.23m³．
答：（1）所用熱水的質(zhì)量為60kg；
（2）水從熱水器中吸收7.056×10⁶J的熱量；
（3）需要消耗0.23m³的煤氣．

點評：此題是一綜合型的題目，涉及的力學、熱學，包括質(zhì)量的計算、熱量的計算等，考查學生的綜合應用能力及應用物理知識解決實際問題的能力，體現(xiàn)了物理與生活相聯(lián)系的思想，屬于難題．