Question

【題目】太陽能熱水器是把太陽能轉化為內能的設備之一。某品牌太陽能熱水器每小時平均接收4.2×106J的太陽能，在5小時的有效照射時間內，將熱水器中100L，初溫為20℃的水升高到40℃，求：

（1）熱水器中的水吸收的熱量Q；[c水＝4.2×103J/（kg℃）]

（2）熱水器的效率η；

（3）若改用煤氣來加熱這些水，需要完全燃燒多少千克煤氣？（q煤氣＝4.2×107J/kg，假設煤氣燃燒的熱量全部被水吸收）

Answer 1

【答案】（1）8.4×106J；（2）40%；（3）0.4kg。

【解析】

（1）水的質量：m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×100×10-3m3＝100kg，

熱水器中的水吸收的熱量：Q=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×100kg×（40℃﹣20℃）=8.4×106J；

（2）熱水器5小時內接收到的太陽能：E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J；

熱水器的效率：η===40%；

（3）煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收，即Q放=Q=8.4×106J，

需要燃燒煤氣的質量：m′===0.4kg。

答：（1）熱水器中的水吸收的熱量為8.4×106J；

（2）熱水器的效率為40%；

（3）若改用煤氣來加熱這些水，需要完全燃燒0.4kg煤氣。