Question

7．太陽能熱水器是利用太陽能直接給水就加熱來工作的，一太陽能熱水器的水箱內(nèi)裝滿50kg的水，水溫從20℃升高到60℃．問：
（1）水吸收的太陽能是多少J？
（2）假設(shè)改用煤氣作燃料的某燃?xì)鉄崴�器燒水，它的效率�?0%，這相當(dāng)與節(jié)約了多少m³煤氣？已知煤氣的熱值為4.0×10⁷J/m³．

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量和初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的太陽能；
（2）根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出煤氣完全燃燒釋放的熱量，根據(jù)Q_放=Vq求出所需煤氣的體積，即為節(jié)約煤氣的體積．

解答 解：（1）水吸收的太陽能：
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，煤氣完全燃燒釋放的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{60%}$=1.4×10⁷J，
這些熱量相當(dāng)于節(jié)約了的煤氣：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.4×1{0}^{7}J}{4.0×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.35m³．
答：（1）水吸收的太陽能是8.4×10⁶J；
（2）這些能量相當(dāng)于節(jié)約了0.35m³的煤氣．

點(diǎn)評 本題考查了吸熱公式、效率公式和燃料完全燃燒釋放熱量公式的應(yīng)用，難度不大，是一道較為簡單的應(yīng)用題．