Question

小剛家安裝了一臺太陽能熱水器，水箱容積是200L，小剛進行了一次觀察活動：星期天早上，他用溫度計測得自來水的溫度為20℃，然后給熱水器水箱送滿水，中午時“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為70℃。請你求解下列問題：
（1）水箱中水的質量；（C_水=4.2×10³J/（kg•℃）、q_煤氣=4.2×10⁷J/kg）
（2）水吸收的熱量；
（3）如果水吸收的這些熱量全部通過燃燒煤氣提供，求至少需要燃燒多少煤氣？
（4）請你簡述太陽能熱水器的優(yōu)點。

Answer 1

解：（1）熱水器水箱送滿水時，水的體積：V=200L=0.2m³，
根據(jù)ρ=m/v可得：水的質量

m=ρv=1.0×10³kg/m³×0.2m³=200kg；------------------2分
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=c m (t-t_o) = 4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（70℃-20℃）

           =4.2×10⁷J          ------------------------------2分
（3）煤氣完全燃燒放出的熱量：
    Q_放   =  Q_吸=4 .2×10⁷J
根據(jù)Q=mq可得：需要燃燒煤氣的最小質量---------2分

 （4）優(yōu)點：節(jié)約能源無污染；（合理即可）------------2分

答：（1）水箱中水的質量為200kg；
（2）水吸收的熱量為4.2×10⁷J；
（3）如果水吸收的這些熱量全部通過燃燒煤氣提供，至少需要燃燒1kg的煤氣；

（4）優(yōu)點：節(jié)約能源無污染。