Question

【題目】太陽能熱水器是把太陽能轉化為內能的設備之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℃的水溫度升高到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）若改用煤來加熱這些水，需要完全燃燒多少千克煤？（煤的熱值q=2.9×107J/kg，假設煤燃燒放出的熱量全部被水吸收）

Answer 1

【答案】（1）熱水器中的水吸收的熱量為8.4×106J；

（2）熱水器5小時內接收到的太陽能為2.1×107J；

（3）熱水器的效率為40%；

（4）完全燃燒煤氣的質量為0.2kg．

【解析】解：（1）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）熱水器5小時內接收到的太陽能：

E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J；

（3）熱水器的效率：

η=×100%

=×100%

=40%；

（4）煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收，即Q放=Q=8.4×106J，

由Q=mq可得：完全燃燒煤氣的質量：

m′===0.2kg．

答：（1）熱水器中的水吸收的熱量為8.4×106J；

（2）熱水器5小時內接收到的太陽能為2.1×107J；

（3）熱水器的效率為40%；

（4）完全燃燒煤氣的質量為0.2kg．