Question

8．如圖甲是小花同學(xué)家安裝的天然氣熱水器，據(jù)統(tǒng)計(jì)平時(shí)洗澡需將水溫提高30℃，用水約22kg，則：
（1）若天然氣的熱值為7.0×10⁷J/m³，平時(shí)洗澡時(shí)水吸收的熱量由完全燃燒天然氣來提供（不計(jì)熱損失），需要多少m³的天然氣？[水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）小花家準(zhǔn)備安裝一臺(tái)即熱式電熱水器，若這些水吸收的熱量由電熱水器來提供（不計(jì)熱損失），家庭電路電壓為220V，小花洗一次澡用時(shí)21min，求通過熱水器的電流．
（3）小花家電能表如圖乙，請(qǐng)用學(xué)過的物理知識(shí)說明，只有電熱水器工作時(shí)，小花洗完一次澡電能表指示燈閃爍多少次？

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量和初溫、末溫、比熱容，根據(jù)Q_吸=cm△t求出水吸收的熱量，不計(jì)熱損失時(shí)天然氣完全燃燒放出的熱量Q_放=Q_吸，根據(jù)Q_放=Vq求出需要天然氣的體積；
（2）根據(jù)W=UIt可求得消耗的電能，利用W_電=Q_吸可求得通過熱水器的電流；
（3）根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)=消耗的電能×電能表的參數(shù)即可求出這一次電能表的指示燈閃爍的次數(shù)．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×22kg×30℃=2.772×10⁶J，
因不計(jì)熱損失，
則天然氣完全燃燒放出的熱量Q_放=Q_吸=2.772×10⁶J，
由Q_放=Vq可得，需要天然氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.772×1{0}^{6}J}{7.0×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.0396m³；
（2）因?yàn)闊o能量損失，即W_電=Q_吸=2.772×10⁶J，
則消耗的電能W_電=UIt=220V×I×21×60s=2.772×10⁶J，
解得，I=10A；
（3）指示燈消耗1J的電能閃爍次數(shù)n₀=$\frac{3000imp}{1kW•h}$=$\frac{3000imp}{3.6×1{0}^{6}J}$，
所以閃爍的總次數(shù)N=W_電n₀=2.772×10⁶J×$\frac{3000imp}{3.6×1{0}^{6}J}$=2310次．
答：（1）需要多0.0396m³的天然氣；
（2）通過熱水器的電流為10A．
（3）小花洗完一次澡電能表指示燈閃爍2310次．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了吸熱公式、電功率公式的綜合應(yīng)用，涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)，關(guān)鍵是學(xué)會(huì)從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)，解題過程中還要注意單位的換算．