Question

6．人類正積極開發(fā)和利用太陽(yáng)能，如新型太陽(yáng)能電熱水器，它在天晴時(shí)可以利用太陽(yáng)能加熱，若遇陰天可直接用電加熱．江濤想知道家中太陽(yáng)能熱水器吸收太陽(yáng)能的本領(lǐng)，做了如下探究：天氣晴朗時(shí)，江濤測(cè)得太陽(yáng)能熱水器1h內(nèi)使質(zhì)量為50kg的水從40℃升高到50℃，問：

產(chǎn)品型號(hào)	BH-X22
額定電壓	220V
頻率	50Hz
加熱功率	2000W
容量	50L

（1）水吸收了多少熱量？[c_水=4.2×10³ J/（kg•℃）]
（2）若用加熱的方式使同質(zhì)量的水升高相同的溫度，則至少需要燃燒多少m³的液化氣？（假設(shè)液化氣燃燒放出的熱量全部被水吸收，液化氣的熱值是5.0×10⁷J/m³）
（3）陰天江濤只好用電加熱，它用電將相同質(zhì)量的水加熱相同的溫度，用了20分鐘，則消耗的電能是多少？用電加熱時(shí)的熱效率是多少？

Answer 1

分析 （1）由熱量公式可以求出水吸收的熱量；
（2）由熱值公式可以求出液化氣的體積；
（3）利用W=Pt求出消耗的電能，結(jié)合效率公式求出熱效率．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q=cm（t-t₀） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
=4.2×10³ J/（kg•℃）×50 kg×（50℃-40℃）
=2.1×10⁶ J；
（2）由Q=qV可知，
需要燃燒的液化氣的體積：
V=$\frac{Q}{q}$
=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{5×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$
=4.2×10^-2m³；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得：
W=Pt
=2000W×20×60s
=2.4×10⁶J；
則熱效率為：
η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{2.4×1{0}^{7}J}$×100%=87.5%
答：（1）水吸收了2.1×10⁶ J的熱量．
（2）至少需要燃燒4.2×10^-2m³的液化氣；
（3）消耗的電能是2.4×10⁶J；
用電加熱時(shí)的熱效率是87.5%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求水吸收的熱量、液化氣的體積，應(yīng)用熱量公式與熱值公式以及效率公式即可正確解題．