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2.某太阳能热水器装有100kg、初温为20℃的冷水,经过一天的太阳照射,水温升高到60℃,则水吸收的热量为1.68×107 J,这些热量相当于完全燃烧0.4m3天然气所放出的热量.假如用功率为2kW的电热水器产生同样多的热量,则通电的时间为8.4×103s.[已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)、天然气的热值为4.2×107J/m3].

分析 (1)已知水的比热容、质量和温度变化,可利用Q=cm△t计算水吸收热量;然后利用Q=qV的变形公式求出天然气的体积;
(2)根据Q=W=Pt的变形公式即可求出电热水器的通电时间.

解答 解:(1)水吸收的热量:Q=cm△t=4.2×103 J/(㎏•℃)×100kg×(60℃-20℃)=1.68×107J;
因为Q=Q,所以由Q=qV可知,V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.4m3
(2)由Q=W=Pt可知,t=$\frac{{Q}_{吸}}{q}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{2000W}$=8.4×103s.
故答案为:1.68×107;0.4;8.4×103

点评 本题综合考查了水吸收热量的计算、燃料燃烧放出热量的计算以及电功计算公式的应用,因条件已给出,难度不大.

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