Question

【题目】图中是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射—段时间后，水温从10℃升高到50℃.水的比热容是4.2×103J／（kg·℃）.试求：

（1）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少?
（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×l07J／m3 ， 天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）
（3）请列举一条有关太阳能热水器的优点

Answer 1

【答案】
（1）解：水吸收的热量：Q吸 =c水 m（t-t0）=4.2×103 J/（kg℃）×50kg×（50℃-10℃）=8.4×106 J.

由于热水器接收到太阳辐射的热量Q=2.8×107 J，
热水器的效率

η=Q吸/Q×100%=8.4×106J/2.8×107J×100%=30%；
答：该热水器的效率是30%．

（2）解：如果水吸收的热量用天然气来提供，则Q放 =Q吸 =8.4×106 J，
由Q放=mq得需要完全燃烧天然气的体积：V=Q放/q=8.4×106J/8.4×107J/m3=0.1m3.
答：如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧0.1m3的天然气．

（3）解：使用太阳能热水器可以节能，并且安全、无污染.
【解析】（1）利用吸热公式Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；又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；
（2）根据题意可知，Q放=Q吸，根据Q放=mq求出需要完全燃烧天然气的体积．
（3）太阳能的优点很多，从环保、节能方面分析即可，