Question

【题目】太阳能热水器被广泛应用于现代生活。下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息。求：

太阳照射时间/h	太阳能转换为水的内能的效率	热水器最大水容量/L
10	50%	100
水升高的温度/℃	水的比热容/[J·（kg·℃）－1]	水的密度/kg·m－3
60	4.2×103	1.0×103

(1)热水器中水的质量。

(2)热水器中的水增加的内能。

(3)此次热水器接收的太阳能约为多少？如果这些能量由燃烧天然气来提供，则需多少天然气？（天然气的热值为4.2×107J/m3）

Answer 1

【答案】(1)100kg；(2)2.52×107J；(3)1.2m3

【解析】

(1)V＝100L＝0.1m3，由ρ＝得，热水器中水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.1m3＝100kg

(2)热水器中的水增加的内能：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg·℃）×100kg×60℃＝2.52×107J

(3)太阳能的转化效率η＝×100%可得，此次热水器接收的太阳能：Q接收＝＝＝5.04×107J

则需要的天然气体积

V＝＝＝1.2m3