小李家使用的燃气热水器,将30kg的水从20℃加热到45℃,消耗了0.15m3的天然气。已知水的比热容为4.2...
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小李家使用的燃气热水器,将30kg的水从20℃加热到45℃,消耗了0.15m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg℃),天然气的热值为4×107J/m3,则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是( )
A.水吸收的热量与水的末温成正比
B.水吸收的热量是3.15×105J
C.热水器的能量转化效率是52.5%
D.热水器的能量转化效率与环境温度无关
【回答】
C
【解析】
由Q吸 =cm(t-t0)知道,水吸收的热量与水的质量和升高的温度成正比,故A错误;根据题意知道,将30kg的水从20℃加热到45℃,水吸收的热量是:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg•℃)×30kg×(45℃-20℃)=3.15×106 J,故B错误;根据题意知道,完全燃烧0.15m3天然气放出热量是:Q放=V天然气 q=0.15m3 ×4×107 J/m3=6×106 J,所以,热水器的能量转化效率是:η=Q吸/Q放×100%=3.15×106J/6×106J×100%=52.5%,故C正确;热水器的能量转化效率与环境温度有关,因为环境温度越低,加热的时间越长,其散失的热量就越多,则热水器的能量转化效率越低,故D错误,故选C。
【点睛】
本题考查的是燃料完全燃烧放热公式Q放 =Vq、Q吸 =cm△t=cm(t-t0 )和效率公式,解题的关键是公式的灵活掌握和运用,有一定难度。
知识点:热机效率
题型:选择题