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物理热水器效率怎么求

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热水器的效率η计算公式为η = frac{Q_{

ext{吸}}}{W}

imes 100%,其中(Q_{

ext{吸}})是水吸收的热量(单位:焦耳),(W)是热水器消耗的总能量(单位:焦耳)。^^

具体计算步骤:

1. 计算水吸收的热量(Q_{

ext{吸}})

  • 公式:(Q_{ ext{吸}} = c cdot m cdot Delta t)
  • (c):水的比热容(常取(4.2

    imes 10^3 ,

    ext{J/(kg·℃)}))
  • (m):水的质量(单位:kg,可通过体积转换,如(m = rho V),(rho_{

    ext{水}} = 1.0

    imes 10^3 ,

    ext{kg/m}^3))
  • (Delta t):水温升高值(单位:℃,即末温减初温)。^^
  • 例如:将1kg水从20℃加热至60℃,则(Delta t = 40℃),(Q_{

    ext{吸}} = 4.2

    imes 10^3

    imes 1

    物理热水器效率怎么求

    imes 40 = 1.68

    imes 10^5 ,

    ext{J})。
  • 2. 计算消耗的能量(W)

  • 电热水器:(W = P cdot t)
  • (P):额定功率(单位:W,从铭牌读取)
  • (t):加热时间(单位:s)。^^
  • 燃气热水器:(W = V cdot q)
  • (V):燃气体积(单位:m³)
  • (q):燃气热值(单位:J/m³)。^^
  • 3. 代入效率公式

  • 将(Q_{

    ext{吸}})和(W)代入(eta = frac{Q_{

    ext{吸}}}{W}

    imes 100%),结果应小于100%(若大于100%需检查数据错误)。^^
  • 测量步骤示例(以电热水器为例):

  • 记录额定功率(P)(如W)。
  • 测量水的质量(m)(如用量筒测体积后换算)。
  • 记录初温(t_1)和末温(t_2),计算(Delta t = t_2
  • t_1)。
  • 计时加热时间(t)至目标温度。
  • 计算(Q_{

    ext{吸}} = c m Delta t)和(W = P t),最后求(eta)。

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