现在农村很多家庭都装上了天然气热水器,小洛同学家里就装了一台能记录烧水质量的燃气热水器,于是小洛就想测量一下这台燃气热水器的效率。当家人洗澡时(此时家里只有热水器使用燃气),他发现把 50kg 的水从 20℃加热到 54℃,天然气表的示数由 1365.05m3,变成 1365.26m3。求:此过程消耗的天然气完全燃烧放出的热量是________,该热水器的效率是________。
[c水 = 4.2×103J/(kg・℃),q天然气 = 4×107J/m3]

答案:8.4×106 J;85%
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[1] 此过程中消耗天然气的体积为
V = 1365.26m3 - 1365.05m3 = 0.21m3
天然气完全燃烧放出的热量为
Q放 = V q天然气 = 0.21m3 × 4×107 J/m3 = 8.4×106 J
[2] 水吸收的热量为
Q吸 = c m Δt = 4.2×103 J/(kg・℃) × 50kg × (54℃ - 20℃) = 7.14×106 J
热水器的效率为
η = Q吸 / Q放 ×100% = (7.14×106 J)/(8.4×106 J) ×100% = 85%