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,

问题描述:

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到洗衣机,当注入水的体积达到40L时洗衣机会自动停止注水.已知当时自来水的温度是15℃,热水器输出热水的温度为40℃,注水前天然气表的示数是2365.89m3,注水后变为2366.05m3,天然气的热值为3.2×107J/m3.请你估测该热水器的热效率.

天然气释放的能量Q=qv=3.2×107J/m3×(2366.05m3-2365.89m3)=5.12×106J;
水吸收的热量
Q=cm△t=cρv△t=4.2×103J/(kg•℃)×1.0×103kg/m3×40×10-3m3×(40℃-15℃)=4.2×106J;
该热水器的热效率η=

Q
Q
×100%=
4.2×106J
5.12×106J
×100%=82.03%.
答:该热水器的热效率为82.03%.