Question

18．有一種“光電互補型”太陽能熱水器，晴天以吸收太陽能作為加熱方式，陰雨天可用電加熱方式．
（1）某太陽能熱水器的水箱內盛有120kg的水，當水溫由15℃升高到45℃時，這些水吸收的熱量是1.512×10⁷J？[已知水的比熱容c_水=4.2×10³ J/（kg•℃）]．
（2）若該熱水器采用電加熱方式工作時的效率為50%，則要使120kg的水由15℃升高到45℃消耗的電能是8.4千瓦時（kW?h）．
（3）若用燃氣灶加熱使120kg的水由15℃升高到45℃，使用熱值為4.2×10⁷J/kg的煤氣，燃氣灶燒水的熱效率（熱效率等于水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比）為20%，則實際消耗的煤氣為1.8kg．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）根據(jù)題意求出電加熱時消耗的電能；
（3）根據(jù)題意求出煤氣灶加熱時放出的熱能，再根據(jù)Q_放=mq求出消耗煤氣的質量．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³ J/（kg•℃）×120kg×（45℃-15℃）=1.512×10⁷J；
（2）根據(jù)題意可知，電加熱時消耗的電能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{50%}$=$\frac{1.512×1{0}^{7}J}{50%}$=3.024×10⁷J=$\frac{3.024×1{0}^{7}}{3.6×1{0}^{6}}$kW•h=8.4kW•h；
（3）根據(jù)題意可知，煤氣灶加熱時放出的熱能：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{20%}$=$\frac{1.512×1{0}^{7}J}{20%}$=7.56×10⁷J，
由Q_放=mq得消耗煤氣的質量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{7.56×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{7}J/kg}$=1.8kg．
故答案為：（1）1.512×10⁷；（2）8.4；（3）1.8．

點評 此題主要考查的是學生對熱量計算公式，熱值計算公式和加熱效率計算公式的理解和掌握，難度不大．