Question

【题目】小星家的太阳能热水器，水箱容积是100L。小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，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45℃。请你求解下列问题：

（1）水箱中水的质量；

（2）水吸收的热量；

（3）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧多少m3的煤气？（q煤气=3.9×107J/m3，）

Answer 1

【答案】(1)水箱中水的质量为100kg；

(2)水吸收的热量为1.05×107J；

(3)至少需要燃烧0.673m3的煤气。

【解析】

（1）水箱装满水时水的体积和水箱的容积相等，根据密度公式求出水的质量；
（2）知道水的质量和水的初温、末温以及水的比热容，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；
（3）知道煤气灶的效率，利用效率公式求出煤气完全燃烧放出的热量，再利用Q=mq求出需要煤气的体积。

（1）水的体积：V=100L=100dm3=0.1m3，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg；

（2）水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×100kg×（45℃-20℃）=1.05×107J；

（3）煤气完全燃烧释放热量：，

需要煤气的体积：。

答：（1）水箱中水的质量为100kg；

（2）水吸收的热量为1.05×107J；

（3）至少需要燃烧0.673m3的煤气。