Question

小明家安装了一台燃气辅助式太阳能热水器．该热水器1h时间内得到的太阳辐射能平均为3.78×10⁶ J（每天接收光照的时间平均为8h），热水器能把接收的太阳能的50%转化为水的内能，则热水器平均每天能将100kg水的温度升高        ℃．某天由于天气变化，傍晚时热水器中的水温只有30℃，为达到合适的水温，小明采用了燃气辅助加热，将质量100kg的水加热到60℃，需要燃烧        m³ 的燃气（不计热损失，该燃气的热值为q=8.4×10⁷J/m³），请说出该太阳能热水器的一个优点         ．

Answer 1

36，0.15，节约化石能源（或清洁无污染、或利用取之不尽的可再生能源等）

由题知，在8h内水吸热：
Q_吸=3.78×10⁶J×8×50%=1.512×10⁷J，
∵Q_吸=cm△t
∴△t=Q_吸/ cm =1.512×10⁷J /4.2×10³J/(kg?℃)×100kg =36℃，
根据Q_吸=Q_放；cm_水△t=qm_气；所以：m_气=cm_水△t/q=4.2×10³J/(kg?℃)×100kg×30℃/8.4×10⁷J/m³= 0.15kg，太阳能热水器的优点节约化石能源（或清洁无污染、或利用取之不尽的可再生能源等）。