Question

3．小军家的太阳能热水器水箱容量是100kg，早上他用温度计测得水的温度为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℃．
求：（1）水吸收了多少热量？c_水=4.2×10³J/（kg•℃）
（2）如果用煤气灶燃烧煤气来加热这些水，则需要燃烧0.625kg的煤气，放出了多少热量？q_煤气=4.2×10⁷J/kg
（3）煤气灶的效率为多少？
（4）说出太阳能热水器的优点．（说出两条）

Answer 1

分析 （1）根据Q=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）根据Q_放=mq可求得放出了多少热量；
（3）已知煤气燃烧放出的热量和水吸收的热量，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%可求得煤气灶的效率；
（4）太阳能热水器是将太阳能转化为内能，被水吸收，温度升高，供人使用，对环境无污染．

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×（45℃-20℃）=1.05×10⁷J；
（2）用煤气灶燃烧煤气来加热这些水，放出的热量：
Q_放=mq=0.625kg×4.2×10⁷J/kg=2.625×10⁷J；
（3）煤气灶的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{1.05×1{0}^{7}J}{2.625×1{0}^{7}J}$×100%=40%；
（4）太阳能的特点是太阳能十分巨大，产生能源总量多，并且供应时间长，分布广阔，获取方便，安全清洁，不会给环境带来污染．
答：（1）水吸收了1.05×10⁷J热量；
（2）放出了2.625×10⁷J热量；
（3）煤气灶的效率为40%；
（4）优点：安全清洁，不会给环境带来污染．

点评 本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃烧放出的热量公式Q_放=mq的掌握和运用，涉及到新能源（太阳能的利用），为了省钱、为了环保，积极开发新能源．