Question

【题目】小阳同学家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小阳进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃．求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧煤气的质量是多少？（c水=4.2×103J/（kg℃），（煤气的热值为q=4.2×107J/kg．）

Answer 1

【答案】
（1）解：水的体积：

V=200L=200dm3=0.2m3，

由ρ= 得，水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg，

水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）

=4.2×103J/（kg℃）×200kg×（45℃﹣20℃）

=2.1×107J

（2）解：由η= ×100%可得，煤气完全燃烧释放的热量：

Q放= = =5.25×107J，

由Q放=mq可得，需要煤气的质量：

m′= = =1.25kg

【解析】（1）知道水的体积（水箱的容积），根据m=ρV求出水的质量，又知道水的初温和末温、水的比热容，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（2）根据η= ×100%求出煤气完全燃烧释放的热量，利用Q放=mq求出需要煤气的质量．