Question

小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星进行了一次观察活动：某天早上，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℃．请你求解下列问题：

（1）水吸收的热量；【c_水=4.2×10³J／(kg·℃)】

（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40％，求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】

（1）2.1×10⁷J          （2）1.25kg

【解析】

试题分析：（1）由m=ρV可以求出水的质量，利用Q_吸=cm（t-t0）可以求出水吸收的热量。

水的体积为：V=200L=200dm3=0.2m³，水的质量为：m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.2m³=200kg；

水吸收的热量为：Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（45℃-20℃）=2.1×10⁷J

（2）据煤气灶的效率，利用效率公式求出煤气完全燃烧放出的热量，再利用Q=mq计算出需要煤气的质量

由题知，煤气完全燃烧释放热量：Q_放= =5.25×10⁷J

则需要煤气的质量：m===1.25kg．

考点：密度公式的应用、热平衡方程的应用