Question

11．生活在北方，到了冬季，因日照時(shí)間短，太陽(yáng)能熱水器的水達(dá)不到所需溫度，為此人們研制了太陽(yáng)能、電能兩用熱水器．大鵬家最近就安裝了一臺(tái)這樣的兩用熱水器，如圖所示，則：

型號(hào)V-55	額定容積100L
額定電壓220V	額定頻率50Hz
額定功率1500W	防水等級(jí)△

（1）太陽(yáng)能熱水器貯滿水時(shí)，水的質(zhì)量為50kg，水溫20℃加熱到60℃時(shí)需要吸收多少熱量？
（2）如果水吸收的這些熱量，全部由燃燒煤氣來(lái)提供，求至少需要燃燒多少千克煤氣（煤氣的熱值為q=4.2×10⁷J/kg）
（3）說(shuō)說(shuō)太陽(yáng)能熱水器有哪些優(yōu)點(diǎn)？（至少寫(xiě)出兩條）

Answer 1

分析 （1）已知水的質(zhì)量，利用公式Q_吸=cm（t-t₀）可求水吸收的熱量；
（2）由題知，Q_吸=Q_放=mq，據(jù)此求需要煤氣質(zhì)量；
（3）太陽(yáng)能熱水器用的是太陽(yáng)能，從節(jié)約能源方面分析．

解答 解：（1）吸收太陽(yáng)的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×10⁶J；
（2）由題知，Q_吸=Q_放=mq，所以需要煤氣質(zhì)量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{7}J/kg}$=0.2kg；
（3）太陽(yáng)能熱水器是將太陽(yáng)能（屬于可再生能源，取之不盡）轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，相比之下節(jié)約了能源，環(huán)保．
答：（1）太陽(yáng)能熱水器貯滿水，水溫從20℃加熱到60℃時(shí)吸收了8.4×10⁶J；
（2）若這些熱量由完全燃燒煤氣來(lái)提供，需要0.2kg煤氣；
（3）太陽(yáng)能熱水器是將太陽(yáng)能（屬于可再生能源，取之不盡）轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，相比之下節(jié)約了能源，環(huán)保．

點(diǎn)評(píng) 本題為電功和熱量的綜合計(jì)算題，考查了熱量的計(jì)算，知識(shí)面廣，難度大，要求學(xué)生要掌握各方面的知識(shí)，才能解決綜合性的問(wèn)題．