Question

12．太陽能熱水器是把太陽能轉化為內能的設備之一．某品牌太陽能熱水器每小時平均接收4.2×10⁶J的太陽能，在5小時的有效照射時間內，將熱水器中質量為100kg、初溫為26℃的水，溫度升高到46℃．求：
（1）熱水器中的水吸收的熱量Q_吸；[水的比熱容c=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）熱水器5小時有效照射內接收到的太陽能E；
（3）熱水器5小時有效照射內接收到的太陽能，相當于完全燃燒多少m³的天然氣放出的熱量？（天然氣的熱值q=7×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 （1）根據Q=cm△t求出水吸收的熱量；
（2）已知太陽能熱水器每小時平均接收4.2×10⁶J的太陽能，據此解答即可；
（3）根據Q_放=Q_吸，再根據Q_放=Vq求出天然氣的體積．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（46℃-26℃）=8.4×10⁶J；
（2）熱水器在5小時的有效照射時間內接收到的太陽能：
E=5×4.2×10⁶J=2.1×10⁷J；
（3）根據題意知Q_放=E=2.1×10⁷J，則需要完全燃燒的天然氣：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{7×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.3m³．
答：（1）熱水器中的水吸收的熱量是8.4×10⁶J；
（2）熱水器5小時有效照射內接收到的太陽能E是2.1×10⁷J；
（3）熱水器5小時有效照射內接收到的太陽能，相當于完全燃燒0.3m³的天然氣放出的熱量．

點評 此題主要考查的是學生對吸熱公式和燃料熱值計算公式的理解和掌握，基礎性題目．