Question

太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置，下表是小明家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關信息：其中太陽輻射功率是指lh內投射到1m²面積上的太陽能． 
（l）從改變物體內能的途徑來看，太陽能熱水器是通過

 

的方式來增加水的內能的． 
（2）求水在10h內吸收的熱量； 
（3）如果水吸收的熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒多少m³的天然氣；（天然氣的熱值為 8.4×l0⁷J/m³，設天然氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收）

太陽照射時間/h	裝水量/kg	吸熱板面積/m2	水升高的溫度/℃	水的比熱容/J?（kg?℃）-1	太陽輻射功率/J?（m2?h）-1
10	100	2.5	50	4.2×103	1.68×106

Answer 1

分析：（1）改變內能的方式有兩種：熱傳遞和做功；
（2）根據Q=cm△t求出水吸收的熱量；
（3）天然氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，根據Q=Vq求出燃燒天然氣的體積．

解答：解：（1）從改變物體內能的途徑來看，太陽能熱水器是通過熱傳遞的方式來增加水的內能的；
（2）水吸收的熱量Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×50℃=2.1×10⁷J；
（3）天燃氣燃燒放出的熱量Q_放=Q_吸=2.1×10⁷J，
∵Q=Vq
∴燃燒天然氣的體積：
V=

Q放

q

=

2.1×107J

8.4×107J/m3

=0.25m³．
答：（1）熱傳遞；
（2）水在10h內吸收的熱量為2.1×10⁷J；
（3）需要完全燃燒0.25m³的天然氣．

點評：此題主要考查的是學生對改變內能的方式、熱量的計算和熱值計算公式的理解和掌握，基礎性題目．