Question

8．小星家的太阳能热水器，水箱容积是100kg．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）水吸收的热量；[水的比热容C=4.2×10³J/（kg•℃）]；
（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，相当于燃烧多少m³的煤气？（q_煤气=3.9×10⁷J/m³）
（3）从生活经验，和以上的计算，请说出一项使用太阳能热水器的好处．

Answer 1

分析 （1）已知水的质量、比热容、温度的变化量，利用热量的计算公式计算吸收的热量；
（2）煤气完全燃烧放出的热量和水吸收的热量相等，然后根据Q_放=Vq求需要燃烧的煤气；
（3）太阳能的特点是太阳能十分巨大，产生能源总量多，并且供应时间长，分布广阔，获取方便，安全清洁，不会给环境带来污染．

解答 解：（1）水的质量m=100kg；
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（45℃-20℃）=1.05×10⁷J；
（2）已知Q_放=Q_吸；由Q=Vq得：
需要燃烧煤气的质量：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.05×1{0}^{7}J}{3.9×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$≈0.269m³；
（3）优点：节约能源、无污染．
答：（1）水吸收的热量为1.05×10⁷J；
（2）需要燃烧0.269m³的煤气；
（3）优点：节约能源无污染．

点评 本题考查了学生对密度公式、吸热公式、燃料热值的理解与掌握以及对太阳能优缺点的认识，在做题过程中一定要时刻注意回扣教材、结合生活实际．