Question

16．小星家的太陽能熱水器，水箱容積是200L．小星進(jìn)行了一次觀察活動(dòng)：某天早上，他用溫度計(jì)測得自來水的溫度為20℃，然后給熱水器水箱送滿水，中午時(shí)“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為45℃．則水箱中水的質(zhì)量是200kg；水吸收的熱量是2.1×10⁷J．如果水吸收的這些熱量，由燃燒煤氣來提供，而煤氣灶的效率為40%，至少需要燃燒1.25kg煤氣（煤氣的熱值為q=4.2×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道水的體積（水箱的容積），利用密度公式求水的質(zhì)量；
（2）又知道水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求解；
（3）先根據(jù)Q_吸=Q_放×40%求出完全燃燒煤氣放出的熱量，而Q_放=qm，可得Q_吸=m′q×40%，據(jù)此求出煤氣的質(zhì)量．

解答 解：
（1）水的體積：
V=200L=200×10^-3m³，
水的質(zhì)量：
m=ρV=1×10³kg/m³×200×10^-3m³=200kg，
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（45℃-20℃）=2.1×10⁷J；
（3）由題知Q_吸=Q_放×40%
而Q_放=m′q，
所以Q_吸=m′q×40%
所以m′=$\frac{{Q}_{吸}}{q×40%}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{7}J/kg×40%}$=1.25kg．
故答案為：200kg；2.1×10⁷J；1.25kg．

點(diǎn)評 本題是一道力學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，與實(shí)際生活相聯(lián)系，使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用，解題時(shí)注意200L≠200kg，必須利用密度公式計(jì)算．