Question

2．太阳能是可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源，某品牌太阳能热水器的光热转换效率为60%，该太阳能热水器内装有100kg、温度为20°C的水，阳光照射一天后，水温升高到80°C，则热水器内的水吸收了2.52×10⁷J的热量，热水器接收4.2×10⁷J太阳能．这些太阳能相当于完全燃烧了0.5m³的天然气．【已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•°C），天然气的热值约为8.4×10⁷J/m³）】

Answer 1

分析 （1）能源源不断从自然界获得的能源是可再生能源，不能源源不断从自然界获得的能源是不可再生能源；
（2）知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式Q_吸=cm△t求热水器内的水吸收的热量；
（3）又知道光热转换效率，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{E}$求热水器接收的太阳能；
（4）由题知Q_放=E，再利用Q_放=Vq求天然气的质量．

解答 解：
（1）太阳能可以源源不断的获得，是可以再生的，故它是可再生能源；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（80℃-20℃）=2.52×10⁷J；
（3）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{E}$得热水器接收的太阳能：
E=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.52×1{0}^{7}J}{60%}$=4.2×10⁷J；
由题知天然气完全燃烧放出的热量：Q_放=E=4.2×10⁷J，
由Q_放=Vq得需要天然气的体积：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.2×1{0}^{7}J}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.5m³．
故答案为：可再生；2.52×10⁷；4.2×10⁷；0.5．

点评 本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、燃料完全放热公式Q_放=Vq以及效率公式的掌握和运用，计算时注意气体燃料热值的单位是J/m³．