Question

【题目】太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备。某款太阳能热水器效率为40%，每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在2h的有效照射时间内。求：

（1）2h内热水器中的水吸收到的热量？

（2）若热水器中有初温为20℃的水100kg,吸收的热量能让这些水的温度升高到多少？（水比热容4.2×106J/kg ℃）

（3）若改用天然气来加热这些水，需要完全燃烧天然气多少？（天然气的热值q=4.2×107J/kg,假设天然气燃烧放出的热量全部被水吸收）

Answer 1

【答案】（1）3.36×106J；（2）28℃；（3）0.08kg

【解析】

（1）2h内热水器接收的太阳能E=4.2×106J/h×2h=8.4×106J，

2h内热水器中的水吸收的热量Q=Eη=8.4×106J×40%=3.36×106J；

（2）水升高的温度，

吸收的热量能让这些水的温度升高到t=t0+Δt=20℃+8℃=28℃；

（3）天然气燃烧放出的热量全部被水吸收，天然气燃烧放出的热量Q放=Q=3.36×106J，

需要完全燃烧天然气的质量。

答：（1）2h内热水器中的水吸收到的热量是3.36×106J；

（2）吸收的热量能让这些水的温度升高到28℃；

（3）需要完全燃烧天然气的质量是0.08kg。