Question

18．某人使用熱水器洗澡，如果他洗一次用了0.02m³的熱水，水進(jìn)入熱水器前的溫度是10℃，流出熱水器的熱水的溫度為40℃，已知水的密度是1.0×l0³kg/m³，水的比熱容是4.2×l0³J/（kg•℃），天然氣的熱值是4×l0⁷J/m³），求：
（1）洗一次澡所用水的質(zhì)量為多少？
（2）這些水從熱水器中吸收多少熱量？
（3）若天然氣完全燃燒釋放熱量的70%被水吸收，洗一次澡需要消耗多少天然氣？

Answer 1

分析 （1）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)熱水吸收的熱量和天然氣完全燃燒釋放熱量的吸收率，可得出天然氣釋放的熱量，再利用Q=qV就能計(jì)算出天然氣的體積．

解答 解：
（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得熱水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.02m³=20kg；
（2）熱水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×20kg×（40℃-10℃）=2.52×10⁶J；
（3）天然氣完全燃燒釋放熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{70%}$=$\frac{2.52×1{0}^{6}J}{70%}$=3.6×10⁶J，
由Q_放=Vq得需要天然氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{3.6×1{0}^{6}J}{4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.09m³．
答：（1）洗一次澡所用水的質(zhì)量為20kg；
（2）這些水從熱水器中吸收2.52×10⁶J的熱量；
（3）若天然氣完全燃燒釋放熱量的70%被水吸收，洗一次澡需要消耗0.09m³天然氣．

點(diǎn)評 此題是一綜合型的題目，涉及的力學(xué)、熱學(xué)，包括密度的計(jì)算、熱量的計(jì)算等，考查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力及應(yīng)用物理知識解決實(shí)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．