题目内容

小明家的太阳能热水器，水箱最多可装水100kg．小明进行了一次观察活动：周日早上，“温度传感器”显示水箱中的水温为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50℃．水吸收的热量是J，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80%，至少需要燃烧kg煤气，这些热量如果由“220V　1000W”的电热水器来加热供给，至少要h．[c_水=4.2×10³J/（kg?℃），煤气的热值为q=4.2×10⁷J/kg，不考虑电热水器的热损失]．

1.26×10⁷ 0.375 0.35
分析：（1）知道水的质量、水的初温和末温，根据热量公式Q=Cm△t求出水吸收的热量；
（2）先用效率公式计算Q_放，然后再用热值公式Q=qm，可求出煤气的质量．
（3）若Q_吸=W=Pt，知道电热水器的功率，可求加热时间．
解答：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×10⁷J．
（2）∵煤气灶的效率η= $\text{[math]}$ ×100%=80%，
∴Q放= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =1.575×10⁷J，
∵Q放=qm，
∴需要煤气的质量：
m= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =0.375kg．
（3）由题知，Q_吸=W=Pt=1.26×10⁷J，
即：1000W×t=1.26×10⁷J，
∴t=1260s=21min=0.35h．
故答案为：1.26×10⁷；0.375；0.35．
点评：本题为热量和电功的综合计算，考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、电功率公式的掌握和运用，虽知识点多，但都属于基础，难度不大．

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太阳照射时间/h	装水量/Kg	吸热板面积/m²	水升高的温度/℃	水的比热容/J（kg?℃）^-1	太阳辐射功率/J?（m²?h）^-1
10	100	2.5	50	4.2×10³	1.68×10⁶

其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m²面积上的太阳能．
求：（1）水在10h内吸收的热量；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m³的天然气；（天然气的热值为8.4×10⁷J/m³，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）
（3）该太阳能热水器的能量转化效率．

（2003?苏州）小明家的太阳能热水器中盛有100kg水，经太阳光照射后，温度升高了30℃，已知水的比热容为4.2×10³J/（kg?℃），则在这一过程中水吸收的热量为

1.26×10⁷

J．

太阳能热水器是采用光转化为热的方式利用太阳能的．我国太阳能热水器已走进了千家万户．小明家的太阳能热水器一天能把150kg、初温为20℃的水加热到60℃？试计算：?
（1）太阳能热水器中的水一天吸收的热量．
（2）若这些热量由焦炭燃烧获得，则至少需要多少焦炭？（焦炭的热值为3×10⁷J/kg）

太阳是人类的“能源之母”，太阳能属于

（填“可”或“不可”）再生能源．小明家的太阳能热水器每天得到的太阳辐射能平均为6.3×10⁷J，如这些能量由燃烧煤气来提供，则至少需要燃烧

kg的煤气（煤气的热值为q=4.2×10⁷J/kg）．太阳能除能进行光热转换外，还可进行

转换．

小明家的太阳能热水器内装有100kg、25℃的水，经过一天照射后，温度升高了50℃．则水吸收的热量及至少可以节约煤的质量分别是（　　）[水的比热容是4.2×10³J/（kg?℃），煤的热值是3.0×10⁷J/kg]．