Question

7．太阳能热水器是利用太阳能直接给水就加热来工作的，一太阳能热水器的水箱内装满50kg的水，水温从20℃升高到60℃．问：
（1）水吸收的太阳能是多少J？
（2）假设改用煤气作燃料的某燃气热水器烧水，它的效率为60%，这相当与节约了多少m³煤气？已知煤气的热值为4.0×10⁷J/m³．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的太阳能；
（2）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出煤气完全燃烧释放的热量，根据Q_放=Vq求出所需煤气的体积，即为节约煤气的体积．

解答 解：（1）水吸收的太阳能：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）
=8.4×10⁶J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%可得，煤气完全燃烧释放的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{60%}$=1.4×10⁷J，
这些热量相当于节约了的煤气：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.4×1{0}^{7}J}{4.0×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.35m³．
答：（1）水吸收的太阳能是8.4×10⁶J；
（2）这些能量相当于节约了0.35m³的煤气．

点评 本题考查了吸热公式、效率公式和燃料完全燃烧释放热量公式的应用，难度不大，是一道较为简单的应用题．