Question

【題目】太陽能熱水器是把太陽能轉化為內能的設備之一．某品牌太陽能熱水器每小時平均接收4.2×106J的太陽能，在5小時的有效照射時間內，將熱水器中質量為100kg、初溫為20℃的水溫升高到40℃．求：
（1）熱水器中的水吸收的熱量Q；【水的比熱容C=4.2×103J/（kg℃）】
（2）熱水器5小時內接收到的太陽能E；
（3）熱水器的效率η；
（4）若改用煤氣來加熱這些水，需要完全燃燒多少千克煤氣？（煤氣的熱值q=4.2×107J/kg，假設煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收）

Answer 1

【答案】
（1）解：熱水器中的水吸收的熱量：

Q=Cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×100kg×（40℃﹣20℃）=8.4×106J

（2）解：熱水器5小時內接收到的太陽能：

E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J

（3）解：熱水器的效率：

η= ×100%= ×100%=40%

（4）解：煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收，即Q放=Q吸=8.4×106J，

由Q=mq可知完全燃燒煤氣的質量：

m′= = =0.2kg

【解析】（1）根據Q=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；（2）太陽能熱水器每小時平均接受4.2×106J的太陽能，求出在5小時的有效照射時間內熱水器接收到的太陽能；（3）根據η= 求出熱水器的效率；（4）煤氣放出的熱量等于水吸收的熱量，根據Q=mq求出完全燃燒煤氣的質量．