Question

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20℃的水溫度升高到40℃。求：
（1）熱水器中的水吸收的熱量Q；[c_水 =4.2×10³J/(kg·℃)]
（2）熱水器5小時(shí)內(nèi)接收到的太陽(yáng)能E；
（3）熱水器的效率η；
（4）若改用煤氣來(lái)加熱這些水，需要完全燃燒多少千克煤氣？（假設(shè)煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收，q_煤氣=4.2×10⁷J/kg）

Answer 1

【解析】
試題分析：（1）水吸收的熱量Q_吸=c•m•△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（40℃-20℃）
=8.4×10⁶J
（2）熱水器5小時(shí)內(nèi)接收到的太陽(yáng)能E=4.2×10⁶J/h×5h=2.1×10⁷J
（3）熱水器的效率η=Q/ E=8.4×10⁶J /2.1×10⁷J =40% 
（4）因?yàn)榧僭O(shè)煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收，
所以煤氣燃燒放出的熱量Q_放=Q_吸=8.4×10⁶J
需要完全燃燒煤氣的質(zhì)量m=Q_放/ q_煤氣=8.4×10⁶J /4.2×10⁷J/kg= 0.2kg
【考點(diǎn)】 熱量的計(jì)算 燃料的熱值 熱機(jī)的效率