小明家利用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1m3（假设天然气完全燃烧）．已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.2×107J/m3．

Question

小明家利用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1m ³（假设天然气完全燃烧）．已知水的比热容为4.2×10 ³J/（kg•℃），天然气的热值为3.2×10⁷J/m ³．求
（1）天然气完全燃烧放出的热量；    
（2）水吸收的热量；  
（3）燃气热水器的效率．

Answer 1

（1）天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=Vq=1m³×3.2×10⁷J/m³=3.2×10⁷J；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（50℃-20℃）
=1.26×10⁷J；
（3）该热水器的效率：
η=(Q吸)/(Q放)×100%=(1.26×107J)/(3.2×107J)×100%=39.375%．
答：（1）天然气完全燃烧放出的热量为3.2×10⁷J；
（2）水吸收热量为1.26×10⁷J；
（3）燃气热水器的效率为39.375%．