Question

14．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，若某天太阳能热水器在有效照射时间内，将热水器中质量为100kg，初温为20℃的水温度升高到40℃．
（1）求出热水器中的水吸收的热量Q[水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）]．
（2）若改用煤气锅炉来加热这些水，需要完全燃烧0.7m³煤气，请计算出锅炉的效率（煤气的热值q=4.0×10⁷J/m³）．

Answer 1

分析 （1）根据Q=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）根据Q=mq求出完全燃烧煤气放出的热量；根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$求出锅炉的效率．

解答 解：
（1）热水器中的水吸收的热量：
Q_吸=Cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（40℃-20℃）=8.4×10⁶J；
（2）完全燃烧煤气放出的热量：Q_放=V_煤气q=0.7m³×4.0×10⁷J/m³=2.8×10⁷J，
锅炉的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{2.8×1{0}^{7}J}$×100%=30%．
答：（1）热水器中的水吸收的热量为8.4×10⁶J；
（2）锅炉的效率为30%．

点评 此题主要考查的是学生对热量计算公式、热值计算公式、效率计算公式的理解和掌握，基础性题目．