Question

2．太陽能是可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源，某品牌太陽能熱水器的光熱轉(zhuǎn)換效率為60%，該太陽能熱水器內(nèi)裝有100kg、溫度為20°C的水，陽光照射一天后，水溫升高到80°C，則熱水器內(nèi)的水吸收了2.52×10⁷J的熱量，熱水器接收4.2×10⁷J太陽能．這些太陽能相當(dāng)于完全燃燒了0.5m³的天然氣．【已知水的比熱容為4.2×10³J/（kg•°C），天然氣的熱值約為8.4×10⁷J/m³）】

Answer 1

分析 （1）能源源不斷從自然界獲得的能源是可再生能源，不能源源不斷從自然界獲得的能源是不可再生能源；
（2）知道水的質(zhì)量、水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求熱水器內(nèi)的水吸收的熱量；
（3）又知道光熱轉(zhuǎn)換效率，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{E}$求熱水器接收的太陽能；
（4）由題知Q_放=E，再利用Q_放=Vq求天然氣的質(zhì)量．

解答 解：
（1）太陽能可以源源不斷的獲得，是可以再生的，故它是可再生能源；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（80℃-20℃）=2.52×10⁷J；
（3）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{E}$得熱水器接收的太陽能：
E=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.52×1{0}^{7}J}{60%}$=4.2×10⁷J；
由題知天然氣完全燃燒放出的熱量：Q_放=E=4.2×10⁷J，
由Q_放=Vq得需要天然氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.2×1{0}^{7}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.5m³．
故答案為：可再生；2.52×10⁷；4.2×10⁷；0.5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全放熱公式Q_放=Vq以及效率公式的掌握和運(yùn)用，計(jì)算時(shí)注意氣體燃料熱值的單位是J/m³．