Question

18．太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置，小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10m高的屋顶上．热水器没装水时质量为50kg，固定在屋顶上；现需要将初温为10℃的100L的水，加热到60℃，则：
（1）这些水要从太阳那里吸收多少热量？
（2）如果用燃气热水器来加热这些水，至少需要燃烧多少液化气？（g=10N/kg，q_液化气=4.2×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道水的体积，利用密度公式求水的质量，知道水的比热容和水温度的变化值，利用吸热公式Q_吸=cm△t计算水吸收的热量；
（2）如果用燃气热水器来加热这些水，水吸收的热量就等于完全燃烧液化气放出的热量，即Q_吸=Q_放，而Q_放=mq，据此求需要液化气的质量．

解答 解：
（1）水的体积V=100L=100dm³=0.1m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得水的质量：
m=ρV=1×10³kg/m³×0.1m³=100kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（60℃-10℃）=2.1×10⁷J；
（2）由题知Q_放=Q_吸=2.1×10⁷J，
因为Q_放=m_液化气q，
即：2.1×10⁷J=m_液化气×4.2×10⁷J/kg，
解得：
m_液化气=0.5kg．
答：（1）这些水要从太阳那里吸收2.1×10⁷J的热量；
（2）如果用燃气热水器来加热这些水，至少需要燃烧0.5kg液化气．

点评 本题主要考查了密度公式、吸热公式Q_吸=cm△t和燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq的应用，这是一道综合性较强的应用题，在做题过程中一定要时刻注意回扣教材、结合生活实际．