题目内容
小红同学家的太阳能热水器安装在楼顶上，热水器的水箱离地面高12m．现需要将初温为10℃、质量为80kg的水加热到60℃，[g取10N/kg，c水=4.2×103J/（kg?℃）]．（1）80升水的质量是多少？
（2）把这些水从地面输送到热水器的水箱中，至少需对水做多少功？
（3）如果水从10℃升高到60℃的过程中，辐射在热水器水管表面的总太阳能为3.36×107J，求该热水器将太阳能转化为内能的效率．
分析：（1）根据ρ=
求出水的质量；
（2）根据G=mg求出水的重力，根据W=Gh求出对水做的功；
（3）根据Q=cm（t-t0）求出水吸收的热量，根据η=
求出转化效率．
| m |
| V |
（2）根据G=mg求出水的重力，根据W=Gh求出对水做的功；
（3）根据Q=cm（t-t0）求出水吸收的热量，根据η=
| Q |
| Q总 |
解答：已知：水的体积V=80L=80×10-3m3，高度h=12m，初温t0=10℃，末温t=60℃，g=10N/kg，c=4.2×103J/（kg?℃），总太阳能为Q总=3.36×107J
求：（1）质量m=？；（2）对水做的功W=？；（3）转化效率η=？
解：（1）∵ρ=
∴水的质量m=ρV=1×103kg/m3×80×10-3m3=80kg；
（2）水的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N，
对水做的功W=Gh=800N×12m=9600J；
（3）水吸收的热量Q=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×80kg×（60℃-10℃）=1.68×107J，
转化效率η=
×100%=
×100%=50%．
答：（1）水的质量是80kg；
（2）对水做的功为9600J；
（3）该热水器将太阳能转化为内能的效率为50%．
求：（1）质量m=？；（2）对水做的功W=？；（3）转化效率η=？
解：（1）∵ρ=
| m |
| V |
∴水的质量m=ρV=1×103kg/m3×80×10-3m3=80kg；
（2）水的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N，
对水做的功W=Gh=800N×12m=9600J；
（3）水吸收的热量Q=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×80kg×（60℃-10℃）=1.68×107J，
转化效率η=
| Q |
| Q总 |
| 1.68×107J |
| 3.36×107J |
答：（1）水的质量是80kg；
（2）对水做的功为9600J；
（3）该热水器将太阳能转化为内能的效率为50%．
点评：此题主要考查的是学生对质量、重力、功、热量和效率计算公式的理解和掌握，综合性较强，有一定难度．
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