Question

【题目】李刚同学家有一台太阳能热水器，安装在离地面5m高的屋顶上。经测量热水器可将100L初温为15℃的水加热到65℃.(g=10N/kg)

(1)把这些水从地面输送到屋顶上的热水器中，需对水做多少功?

(2)这些水需吸收多少太阳能?

(3)若用燃气热水器的热效率为40%，需燃烧多少煤气?(煤气的热值为4.0×107J/kg)

Answer 1

【答案】(1) 5000J；(2) 2.1×107J；(3) 1.31kg

【解析】对水做功W=Gh=mgh=ρVgh=1.0×103kg/m3×100×10-3m3×10N/kg×5m=5000J；

Q吸=cmΔt=cρVΔt=4.2×103J/（kg·℃）×1.0×103kg/m3×100×10-3m3×（65℃-15℃）=2.1×107J；若用燃气热水器则mqη=Q吸；m=Q吸/qη=2.1×107J/4.0×107J/kg×40％=1.31kg。