Question

12．向某太阳能热水器注入50kg水，阳光照射一段时间后，热水器接收到太阳辐射的热量是2.1×10⁷J，水温从20℃升高到50℃．问：
（1）该热水器中的水吸收的热量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）该热水器的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知水的质量、水的初温末温，利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）计算水吸收的热量（有用能量）；
（2）又知热水器接收到太阳辐射的热量，利用效率公式求该热水器的效率．

解答 解：
（1）水的质量m=50kg，水的初温t0=20℃，终温t=50℃
水吸收的热量：Q_吸=c_水m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（50℃-20℃）=6.3×10⁶J．
（2）热水器接收到太阳辐射的热量Q=2.1×10⁷J，
热水器的效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$×100%=$\frac{6.3×1{0}^{6}J}{2.1×1{0}^{7}J}$×100%=30%；
答：（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量为8.4×10⁶J；
（2）该热水器的效率是30%．

点评 本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．