Question

【題目】圖中是某太陽能熱水器，向其中注入50kg的水，陽光照射—段時間后，水溫從10℃升高到50℃.水的比熱容是4.2×103J／（kg·℃）.試求：

（1）如果這段時間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8×107J，則這段時間該熱水器的效率是多少?
（2）如果水吸收的熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒多少m3的天然氣；（天然氣的熱值為8.4×l07J／m3 ， 天然氣完全燃燒放出的熱量全部給水吸收）
（3）請列舉一條有關太陽能熱水器的優點

Answer 1

【答案】
（1）解：水吸收的熱量：Q吸 =c水 m（t-t0）=4.2×103 J/（kg℃）×50kg×（50℃-10℃）=8.4×106 J.

由于熱水器接收到太陽輻射的熱量Q=2.8×107 J，
熱水器的效率

η=Q吸/Q×100%=8.4×106J/2.8×107J×100%=30%；
答：該熱水器的效率是30%．

（2）解：如果水吸收的熱量用天然氣來提供，則Q放 =Q吸 =8.4×106 J，
由Q放=mq得需要完全燃燒天然氣的體積：V=Q放/q=8.4×106J/8.4×107J/m3=0.1m3.
答：如果水吸收的熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒0.1m3的天然氣．

（3）解：使用太陽能熱水器可以節能，并且安全、無污染.
【解析】（1）利用吸熱公式Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的熱量；又熱水器接收到太陽輻射的熱量，利用效率公式求該熱水器的效率；
（2）根據題意可知，Q放=Q吸，根據Q放=mq求出需要完全燃燒天然氣的體積．
（3）太陽能的優點很多，從環保、節能方面分析即可，