Question

10．當今太陽能熱水器已經在城鄉(xiāng)用得非常普遍了．如圖所示，已知某太陽能熱水器在冬季有效日照時段里，能將8℃100kg水加熱到38℃，求：
（1）太陽能熱水器是利用熱傳遞的方法改變物體內能的．在此過程中，水吸收了多少熱量？
（2）若此期間太陽輻射到熱水器的熱量為4.2×10⁷J，則該熱水器的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）改變內能的方式有兩種，即做功和熱傳遞，對于做功改變內能屬于能量的轉化過程，而熱傳遞改變內能是能量的轉移過程；知道水的質量和初溫、末溫以及比熱容，根據Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）水吸收的熱量和太陽輻射到熱水器的熱量之比即為該熱水器的效率．

解答 解：
（1）太陽能熱水器是將太陽的能量轉移到水中，因此是利用熱傳遞的方法使水內能增加的；
在此過程中，水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（38℃-8℃）=1.26×10⁷J；
（2）該熱水器的效率是：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$×100%=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{7}J}$×100%=30%．
答：（1）熱傳遞；在此過程中，水吸收了1.26×10⁷J的熱量；
（2）若此期間太陽輻射到熱水器的熱量為4.2×10⁷J，則該熱水器的效率是30%．

點評 本題考查了物體內能的改變方式和吸熱公式、效率公式的應用，是一道較為簡單的應用題．