Question

12．太陽(yáng)能熱水器是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之一．某品牌太陽(yáng)能熱水器每小時(shí)平均接收4.2×10⁶J的太陽(yáng)能，在5小時(shí)的有效照射時(shí)間內(nèi)，將熱水器中質(zhì)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(shí)有效照射內(nèi)接收到的太陽(yáng)能E；
（3）熱水器5小時(shí)有效照射內(nèi)接收到的太陽(yáng)能，相當(dāng)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(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量；
（2）已知太陽(yáng)能熱水器每小時(shí)平均接收4.2×10⁶J的太陽(yáng)能，據(jù)此解答即可；
（3）根據(jù)Q_放=Q_吸，再根據(jù)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(shí)的有效照射時(shí)間內(nèi)接收到的太陽(yáng)能：
E=5×4.2×10⁶J=2.1×10⁷J；
（3）根據(jù)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(shí)有效照射內(nèi)接收到的太陽(yáng)能E是2.1×10⁷J；
（3）熱水器5小時(shí)有效照射內(nèi)接收到的太陽(yáng)能，相當(dāng)于完全燃燒0.3m³的天然氣放出的熱量．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)吸熱公式和燃料熱值計(jì)算公式的理解和掌握，基礎(chǔ)性題目．