Question

【题目】常见的家用热水器有太阳能热水器、电热水器、燃气热水器。若使用太阳能热水器将12L水由20℃加热到45℃，则水需要吸收太阳能_____J；若用天燃气热水器加热，则需要完全燃烧_____m3的天燃气；若使用功率为2000W的电热水器加热，则需要_____h的时间（已知水的比热容为4.2×103J/（kg℃），天燃气的热值为4.2×107J/m3；不考虑能量转换过程中的损失）

Answer 1

【答案】1.26×106 0.03 0.175

【解析】

（1）知道水的体积，利用m=ρV求水的质量；再利用Q吸=cm△t求水吸收的太阳能；

（2）不考虑能量转换过程中的损失，天然气完全燃烧释放的热量和水吸收的热量相等，根据Q放=Vq求出所需天然气的体积。

水的体积V=12L=12dm3=0.012m3，

由ρ=得水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×0.012m3=12kg，

水吸收的热量：Q吸=cm(tt0)=4.2×103J/(kg℃)×12kg×(45℃20℃)=1.26×106J，

即水吸收的太阳能为1.26×106J；

因不考虑能量转换过程中的损失，所以天燃气完全燃烧释放的热量Q放=Q吸=1.26×106J，

由Q放=Vq可得，需要天然气的体积：V===0.03m3。

用电加热器加热时消耗的电能W=Q吸=1.26J，由P=可得加热时间：t===6.3s=0.175h.