题目内容
【题目】小明家最近装了一台如图所示的“光电互补型”太阳能热水器，其参数如题图所示。该热水器晴天以吸收太阳能作为加热方式，若长期处于阴雨天，还可改用电加热方式。
（1）小明发现当热水器贮满水时，第二天早上起来水温比睡觉前低了5℃，则在晚上热水器中的水放出了多少热量？（水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)）
（2）水放出的热量相当于多少m3的天然气完全燃烧放出的热量？（天然气的热值为8.4×107J/m3）
（3）若在雨天使用电热器将一满箱水从20℃加热到60℃，加热器正常工作7h，则此热水器的效率为多少？
【答案】（1）2.1×106J；（2）2.5×10-2m3； （3）44.4%
【解析】解答：（1）水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×100×10-3m3＝100kg，水温降低5℃放出的热量：Q放＝cm
＝4.2×103J/(kg℃)×100kg×5℃＝2.1×106J；（2）水放出的热量相当于多少m3的天然气完全燃烧放出的热量:根据Q＝qm可得m＝
＝2.5×10-2m3
（2）加热器正常工作，P＝P额＝1.5kW，
消耗的电能：W＝Pt＝1.5kW×7h＝10.5kWh＝10.5×3.6×106J＝3.78×107J，
热水器的效率：η＝
＝
≈44.4%；
（2）加热器正常工作，P＝P额＝1.5kW，
消耗的电能：W＝Pt＝1.5kW×7h＝10.5kWh＝10.5×3.6×106J＝3.78×107J，
热水器的效率：η＝Q吸W＝1.68×107J3.78×107J≈44.4%；
(3) 水温从20℃升高到60℃需要吸收多少热量：
Q吸＝cm(t-t0)＝4.2×103J/(kg℃)×100kg×(60℃-20℃)＝1.68×107J；加热器正常工作，P＝P额＝1.5kW，消耗的电能：W＝Pt＝1.5kW×7h＝10.5kWh＝10.5×3.6×106J＝3.78×107J，
热水器的效率：η＝
≈44.4%；
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