Question

为了保护环境，我们应大力提倡使用清洁能源。现要将20kg的水从20℃加热到50℃。[c_水=4.2×10³J/（kg·℃），q_天然气=4×10⁷J/kg]

（1）如果使用效率为80%的电热水器，需要消耗多少千瓦时的电能？

（2）如果使用热效率为60%的天然气热水器，需要燃烧多少天然气？

Answer

(1)0.875kW·h；(2)0.105m3。

【解析】

(1)水吸收的热量：

Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×20kg×(50℃−20℃)=2.52×106J，

由η==80%得，电热水器消耗的电能：

W===3.15×106J≈0.875kW⋅h；

(2)天然气热水器的效率η==80%，天然气完全燃烧放出的热量：

Q放===4.2×106J，

由Q放=Vq得，需要消耗天然气的体积：

V===0.105m3。

答：(1)如果使用效率为80%的电热水器，需要消耗0.875千瓦时的电能；

(2)如果使用热效率为60%的天然气热水器，需要燃烧0.105m3的天然气。