Question

小星家的太陽能熱水器，水箱容量是100千克．小星進行了一次觀察活動：某天早上，他用溫度計測得自來水的溫度為20℃，然后給熱水器水箱送滿水，中午時“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為45℃．（q_煤氣=3.9×10⁷J/m³，水的比熱容c=4.2×10³ J/（kg?℃） 請你求解下列問題：
（1）水吸收的熱量；
（2）如果水吸收的這些熱量，由燃燒煤氣來提供，而煤氣灶的效率為40%，求至少需要燃燒多少m³的煤氣？

Answer 1

分析：（1）知道水箱容量是100千克，又知道水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求解；
（2）先根據(jù)Q_吸=Q_放×40%求出完全燃燒煤氣放出的熱量，再用Q_放=qV求出煤氣的體積．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（45℃-20℃）=1.05×10⁷J；
（2）∵Q_吸=m′q×40%
∴m′=

Q吸

q×40%

=

1.05×107J

3.9×107J/m3×40%

≈0.67m³．
答：（1）水吸收的熱量為1.05×10⁷J；
（2）至少需要燃燒0.67m³煤氣．

點評：此題是一綜合型的題目，熱學，包括密度公式的應用、熱量的計算等，考查學生的綜合應用能力及應用物理知識解決實際問題的能力，體現(xiàn)了物理與生活相聯(lián)系的思想，屬于中檔題．