Question

小明利用周末对家里刚安装好的太阳能热水器进行了一次观察活动：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℃，已知水箱容积是200L．求：
（1）水箱中水的质量和水吸收的热量．[水的比热容为4.2×10³J/]
（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的热效率为40%，则至少需要燃烧多少煤气？（煤气的热值为q=4.2×10⁷J/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）先利用密度公式ρ=求出水的质量，再根据吸热公式Q_吸=cm△t求出水吸收的热量；
（2）先根据Q_吸=Q_放×40%求出完全燃烧煤气放出的热量，再用Q_放=qm求出煤气的质量．
解答：解：（1）水的质量：
m=ρv=1.0×10³kg/m³×200×10^-3m³=200kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg?℃）×200kg×（45℃-20℃）
=2.1×10⁷J；
（2）∵Q_吸=m′q×40%
∴m′===1.25kg．
答：（1）水箱中水的质量为200kg，水吸收的热量为2.1×10⁷J；
（2）至少需要燃烧1.25kg煤气．
点评：本题是一道电学与热学的综合应用题，与实际生活相联系，使学生觉得学了物理有用，解题时注意200L≠200kg，必须利用密度公式计算．