Question

10．当今太阳能热水器已经在城乡用得非常普遍了．如图所示，已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8℃100kg水加热到38℃，求：
（1）太阳能热水器是利用热传递的方法改变物体内能的．在此过程中，水吸收了多少热量？
（2）若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×10⁷J，则该热水器的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）改变内能的方式有两种，即做功和热传递，对于做功改变内能属于能量的转化过程，而热传递改变内能是能量的转移过程；知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）水吸收的热量和太阳辐射到热水器的热量之比即为该热水器的效率．

解答 解：
（1）太阳能热水器是将太阳的能量转移到水中，因此是利用热传递的方法使水内能增加的；
在此过程中，水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（38℃-8℃）=1.26×10⁷J；
（2）该热水器的效率是：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$×100%=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{7}J}$×100%=30%．
答：（1）热传递；在此过程中，水吸收了1.26×10⁷J的热量；
（2）若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×10⁷J，则该热水器的效率是30%．

点评 本题考查了物体内能的改变方式和吸热公式、效率公式的应用，是一道较为简单的应用题．