Question

4．如图所示，是某太阳能热水器，设太阳能热水器水箱内装有100kg的水，当水温由20℃升高到70℃时，求：
（1）这些水吸收的热量是多少焦？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）如果这些水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气？（天然气的热值为8.4×10⁷J/m³，设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收）

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）由题意知，天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，又知道天然气的热值，利用燃料燃烧放热公式求需要完全燃烧的天然气的体积．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（70℃-20℃）
=2.1×10⁷J．
（2）由题意知，天然气完全燃烧放出的热量：
Q_放=Q_吸=2.1×10⁷J，
由Q_放=Vq得，需要完全燃烧的天然气的体积：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.25m³．
答：（1）这些水吸收的热量是2.1×10⁷焦；
（2）这如果这些水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧0.25立方米的天然气．

点评 本题综合考查了水吸收热量的计算和燃料完全燃烧放出热量的计算，因条件已给出，难度不大．