Question

8．某品牌太阳能热水器的容积为100L，其装满水后在太阳光的照射下水温从30℃升高到50℃，不计热量的损失．
（1）求热水器中的水吸收的热量．[水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）要完全燃烧多少体积的煤气可以产生相同的热量？[煤气的热值q=4.0×10⁷J/m³]
（3）谈谈太阳能与煤气相比有什么优缺点．

Answer 1

分析 （1）知道水的体积，利用密度公式求水的质量，又知道水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）若不计热量的散失，即Q_吸=Q_放，利用Q_放=Vq求需要完全燃烧的煤气；
（3）太阳能热水器，从节能、环保、安全等方面分析回答．

解答 解：（1）太阳能热水器中水的质量：
m=ρV=10³kg/m³×100×10^-3m³=100kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（50℃-30℃）=8.4×10⁶J；
（2）由于不计热量的散失，则Q_吸=Q_放，
由Q_放=qV可得，完全燃烧煤气的体积：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$═$\frac{8.4{×10}^{6}J}{4.0{×10}^{7}J{/m}^{3}}$=0.21m³；
（3）太阳能热水器的优点：利用的是太阳能，可以节约能源，并且无污染；
缺点：受天气情况的影响．
答：（1）热水器中的水吸收的热量是8.4×10⁶J；
（2）要完全燃烧0.21m³的煤气可以产生相同的热量；
（3）太阳能热水器的优点：利用的是太阳能，可以节约能源，并且无污染；缺点：受天气情况的影响．

点评 本题考查密度、热量及效率公式的应用和计算，太阳能热水器特点及能量转化的了解与掌握，关键是公式的变形应用．