Question

【題目】小星家的太陽能熱水器，水箱容積是200L。小星進行了一次觀察活動：某天早上，他用溫度計測得自來水的溫度為20℃，然后給熱水器水箱送滿水，中午時溫度傳感器顯示水溫為45℃。（c水=4.2×103J／(kg·℃)，煤氣的熱值為q=4.2×107J／kg） 求解下列問題：

(1)水吸收的熱量；

(2)如果水吸收的這些熱量，由燃燒煤氣來提供，而煤氣灶的效率為40％，則至少需要燃燒多少煤氣。

Answer 1

【答案】(1)2.1107J; (2)1.25kg

【解析】

(1)根據題意知道，熱水器水箱送滿水時，水的體積是：

V=200L=0.2m3，

由知道，水的質量是：

m=ρV=1.0×103 kg/m3 ×0.2m3 =200kg；

水吸收的熱量是：

Q吸 =cm△t=4.2×103 J/（kg℃）×200kg×（45℃-20℃）=2.1×107 J；

(2)因為煤氣灶的效率為40%，所以煤氣完全燃燒放出的熱量是：

由Q放=mq知道，需要燃燒煤氣的最小質量是：

。

答：(1)水的質量為200kg，吸收的熱量為2.1×107 J；

(2)需要燃燒1.25kg的煤氣。