Question

某太阳能热水器装有150L的水．
（1）在太阳辐射下，水温由20℃升高到80℃，水箱中的水吸收多少热量？（不计热损失）
（2）如果水吸收的热量由效率为50%的煤气灶提供，需燃烧多少煤气？（煤气的热值约为q=4.0×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）已知水的体积，由密度公式的变形公式求出水的质量；然后由热量公式求出水吸收的热量．
（2）已知水吸收的热量，根据煤气灶的效率求出煤气放出的热量，最后根据煤气放出的热量与煤气的热值求出燃烧煤气的质量．

解答：已知：V=150L=0.15m³，t₀=20℃，t=80℃，q=4.0×10⁷J/kg，η=50%；
求：（1）水箱中的水吸收的热量；
（2）需要燃烧的煤气．
解：（1）∵ρ=

m

V

，
∴水的质量m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.15m³=150kg，
水吸收的热量Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×150kg×（80℃-20℃）=3.78×10⁷J；
（2）煤气放出的热量Q_煤气=

Q

η

=

3.78×107J

50%

=7.56×10⁷J，
∵Q=qm，
∴需要燃烧煤气的质量m_煤气=

Q煤气

q

=

7.56×107J

4×107J/kg

=1.89kg．
答：（1）水箱中的水吸收的热量是3.78×10⁷J．
（2）需要燃烧煤气的质量是1.89kg．

点评：本题是一道计算题，难度不是很大，熟练应用密度公式的变形公式、热量公式、燃烧值公式，即可正确解题．