Question

20．某太陽能熱水器容積為100L，一滿箱15℃的水白天經(jīng)太陽加熱，溫度可以升高30℃，則水吸收的熱量為1.26×10⁷J，若改用效率為40%的天然氣熱水器（天然氣的熱值為8×10⁷J/m³），則需要燃燒天然氣0.4m³．

Answer 1

分析 （1）利用密度公式求出水的質(zhì)量，知道水的初溫和末溫，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）由題知，Q_吸=Q_放，再利用燃料完全燃燒放熱公式Q_放=Vq求需要天然氣的體積．

解答 解：（1）太陽能熱水器滿箱水的體積：
v=100L=100×10^-3m³，
一滿箱水的質(zhì)量：
m_水=ρ_水v=1.0×10³kg/m³×100×10^-3m³=100kg，
一滿箱水的溫度從15℃升高30℃，所吸收的熱量為
Q_吸=c_水m_水△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×30℃=1.26×10⁷J，
（2）由題知，1臺太陽能熱水器獲得的太陽能相當(dāng)于體積為V的天然氣完全燃燒放出的熱量，
即：Q_放=Vq=$\frac{Q}{η}$，
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{Q}{ηq}$=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{40%×8×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$≈0.4m³．
故答案為：1.26×10⁷；0.4．

點評 本題考查了學(xué)生對吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運用，注意100L≠100kg，必須利用密度公式計算．