Question

【题目】小芳家的太阳能热水器，水箱容积是200 L．小芳进行了一次观察活动：某天早上她用温度计测得自来水的温度为22℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为47℃．请你求解下列问题：

（1）水箱中水吸收的热量．[c水=4.2×103J/（kg℃）]

（2）如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，需要燃烧煤气3 m3，则煤气灶的效率为多少？（煤气的热值为q煤气=1.8×107J/m3）

Answer 1

【答案】（1）水箱中水吸收的热量为2.1×107J；

（2）煤气灶的效率为39%．

【解析】

试题分析：（1）太阳能热水器装满水时水的体积和太阳能的容积相等，根据ρ=求出水的质量，又知道水的比热容和温度的变化，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水箱中水吸收的热量；

（2）知道煤气的质量和热值，根据Q放=Vq求出完全燃烧释放的热量，再根据η=×100%求出煤气灶的效率．

解：（1）水的体积：

V=200L=200dm3=0.2m3，

由ρ=可得，水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg，

水箱中水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）

=4.2×103J/（kg℃）×200kg×（47℃﹣22℃）

=2.1×107J；

（2）煤气完全燃烧释放的热量：

Q放=Vq=3m3×1.8×107J/m3=5.4×107J，

煤气灶的效率：

η=×100%=×100%≈39%．

答：（1）水箱中水吸收的热量为2.1×107J；

（2）煤气灶的效率为39%．