Question

【题目】图中是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射﹣段时间后，水温从10℃升高到50℃．水的比热容是4.2×103J/（kg℃）．试求：

（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？
（3）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热值为8.4×l07J/m3 ， 天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）

Answer 1

【答案】
（1）解：水吸收的热量：

Q吸=c水m（t﹣t0）

=4.2×103J/（kg℃）×50kg×（50℃﹣10℃）

=8.4×106J

（2）解：∵热水器接收到太阳辐射的热量Q=2.8×107J，

∴这段时间该热水器的效率：

η= ×100%= ×100%=30%

（3）解：由题意可知，

Q放=Q吸=8.4×106J，

∵Q放=mq，

∴需要完全燃烧天然气的体积：

V= = =0.1m3

【解析】（1）已知水的质量和比热容以及水的初温、末温，利用吸热公式Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（2）又热水器接收到太阳辐射的热量，利用效率公式求该热水器的效率；（3）根据题意可知，Q放=Q吸 ， 根据Q放=mq求出需要完全燃烧天然气的体积．