Question

太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接受4. 2×10⁶J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg. 初温为20℃的水温升高到40℃．求：
（1）热水器中的水吸收的热量Q；（水的比热容C="4." 2×10³J/（kg?℃））
（2）热水器5小时内接收到的太阳能E；
（3）热水器的效率η；
（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q="4." 2×10⁷J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）

Answer 1

（1）8.4×10⁶J； （2）2.1×10⁷J； （3）40%； （4）0.2kg。

解析试题分析：（1）热水器中的水吸收的热量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（40℃-20℃）=8.4×10⁶J；
（2）热水器5小时内接收到的太阳能：
E=4.2×10⁶J/h×5h=2.1×10⁷J；
（3）热水器的效率：
；
（4）煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即Q_放=Q=8.4×10⁶J，
∵Q=mq
∴完全燃烧煤气的质量：
。
考点： 太阳能热水器中的热量计算