Question

【題目】太陽(yáng)能熱水器是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之能熱水器每小時(shí)平均接收4.2×106J的太陽(yáng)能，在5小時(shí)的有效照射時(shí)間內(nèi)，將熱水器中質(zhì)量為100kg、初溫為20℃的水溫度升高到40℃．求：

（1）熱水器中的水吸收的熱量Q；[水的比熱容c=4.2×103J/（kg．℃）]

（2）熱水器5小時(shí)內(nèi)接收到的太陽(yáng)能E；

（3）熱水器的效率η；

（4）若改用煤來(lái)加熱這些水，需要完全燃燒多少千克煤？（煤的熱值q=2.9×107J/kg，假設(shè)煤燃燒放出的熱量全部被水吸收）

Answer 1

【答案】（1）熱水器中的水吸收的熱量為8.4×106J；

（2）熱水器5小時(shí)內(nèi)接收到的太陽(yáng)能為2.1×107J；

（3）熱水器的效率為40%；

（4）完全燃燒煤氣的質(zhì)量為0.2kg．

【解析】解：（1）熱水器中的水吸收的熱量：

Q=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×100kg×（40℃﹣20℃）=8.4×106J；

（2）熱水器5小時(shí)內(nèi)接收到的太陽(yáng)能：

E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J；

（3）熱水器的效率：

η=×100%

=×100%

=40%；

（4）煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收，即Q放=Q=8.4×106J，

由Q=mq可得：完全燃燒煤氣的質(zhì)量：

m′===0.2kg．

答：（1）熱水器中的水吸收的熱量為8.4×106J；

（2）熱水器5小時(shí)內(nèi)接收到的太陽(yáng)能為2.1×107J；

（3）熱水器的效率為40%；

（4）完全燃燒煤氣的質(zhì)量為0.2kg．