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12.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为26℃的水,温度升高到46℃.求:
(1)热水器中的水吸收的热量Q;[水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)热水器5小时有效照射内接收到的太阳能E;
(3)热水器5小时有效照射内接收到的太阳能,相当于完全燃烧多少m3的天然气放出的热量?(天然气的热值q=7×107J/m3

分析 (1)根据Q=cm△t求出水吸收的热量;
(2)已知太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,据此解答即可;
(3)根据Q=Q,再根据Q=Vq求出天然气的体积.

解答 解:(1)水吸收的热量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(46℃-26℃)=8.4×106J;
(2)热水器在5小时的有效照射时间内接收到的太阳能:
E=5×4.2×106J=2.1×107J;
(3)根据题意知Q=E=2.1×107J,则需要完全燃烧的天然气:
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{7×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.3m3
答:(1)热水器中的水吸收的热量是8.4×106J;
(2)热水器5小时有效照射内接收到的太阳能E是2.1×107J;
(3)热水器5小时有效照射内接收到的太阳能,相当于完全燃烧0.3m3的天然气放出的热量.

点评 此题主要考查的是学生对吸热公式和燃料热值计算公式的理解和掌握,基础性题目.

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