Question

20．某太阳能热水器内装有100kg初温为25℃的水，经过一天的太阳照射，水温升高到75℃，则：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）若用效率为80%的燃气热水器加热，则需要完全燃烧多少燃气？（燃气的热值为4.2×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 （1）知道水的质量，又知道水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）利用效率公式求天然气完全燃烧放出的热量，再利用Q_放=Vq求需要完全燃烧的天然气．

解答 解：水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（75℃-25℃）
=2.1×10⁷J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{80%}$=2.625×10⁷J，
由Q_放=qV可得需要天然气：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.625×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.625m³．
答：（1）这些水吸收的热量为2.1×10⁷J；
（2）若用效率为80%的天然气灶加热这些水，则需要完全燃烧0.625m³的天然气．

点评 本题考查了学生对密度公式、吸热公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q_放=Vq、效率公式的掌握和运用，虽知识点多、综合性强，但都属于基础，难度不大！