Question

16．有些地區(qū)自制簡易太陽能熱水器（直接將水箱放在房子頂上，吸收太陽能）．現(xiàn)有一個體積80L的該熱水器，裝滿20℃水后，經(jīng)過太陽8h的照射后，水溫升到了50℃，問水吸收的太陽能是多少焦？如果用熱效率是70%的煤氣灶來加熱同樣的水且達到同樣的末溫，則需煤氣多少立方米？（煤氣的熱值是4.0×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 （1）利用密度公式變形求得水的質(zhì)量，知道水的質(zhì)量、溫度升高值，根據(jù)吸熱公式計算水吸收的太陽能；
（2）知道水吸收的太陽能和燃氣熱水器的效率為70%，利用Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$求出需放出的熱量，然后利用Q_放=mq計算需要完全燃燒多少煤氣．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量m=ρV=1.0×10³kg/m³×80×10^-3m³=80kg，
水吸收的太陽能為：
Q_吸=cm₁△t=4.2×10³J/（kg•℃）×80kg×（50-20）℃=1.008×10⁷J；
（2）Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.008×1{0}^{7}J}{70%}$=1.44×10⁷J，
由Q_放=qV可得，
這些熱量相當(dāng)于燃燒的煤氣：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.44×1{0}^{7}J}{4.0×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.36m³；
答：水吸收的太陽能是1.008×10⁷J；需煤氣為0.36m³．

點評 本題考查了太陽能熱水器使用、吸熱公式計算、燃料燃燒放熱計算，雖知識點多，但條件已給出，難度不大．