题目内容
【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)
【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.
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