Question

【題目】太陽能熱水器是把太陽能轉化為內能的設備。某款太陽能熱水器效率為40%，每小時平均接收4.2×106J的太陽能,在2h的有效照射時間內。求：

（1）2h內熱水器中的水吸收到的熱量？

（2）若熱水器中有初溫為20℃的水100kg,吸收的熱量能讓這些水的溫度升高到多少？（水比熱容4.2×106J/kg ℃）

（3）若改用天然氣來加熱這些水，需要完全燃燒天然氣多少？（天然氣的熱值q=4.2×107J/kg,假設天然氣燃燒放出的熱量全部被水吸收）

Answer 1

【答案】（1）3.36×106J；（2）28℃；（3）0.08kg

【解析】

（1）2h內熱水器接收的太陽能E=4.2×106J/h×2h=8.4×106J，

2h內熱水器中的水吸收的熱量Q=Eη=8.4×106J×40%=3.36×106J；

（2）水升高的溫度，

吸收的熱量能讓這些水的溫度升高到t=t0+Δt=20℃+8℃=28℃；

（3）天然氣燃燒放出的熱量全部被水吸收，天然氣燃燒放出的熱量Q放=Q=3.36×106J，

需要完全燃燒天然氣的質量。

答：（1）2h內熱水器中的水吸收到的熱量是3.36×106J；

（2）吸收的熱量能讓這些水的溫度升高到28℃；

（3）需要完全燃燒天然氣的質量是0.08kg。