Question

小明家住在七樓上，為了生活方便安裝了一臺(tái)燃?xì)廨o助式的太陽能熱水器．某天由于天氣變化，傍晚時(shí)熱水器的水溫只有30℃，要達(dá)到合適的水溫，小明家采用了燃?xì)廨o助加熱．
（1）若把質(zhì)量100kg的水加熱到60℃，需要燃燒多少m³的燃?xì)�？（不�?jì)熱損失；燃?xì)獾臒嶂禐閝=8.0×10⁷J/m³）
（2）太陽能熱水器使水獲得內(nèi)能過程中的能量是如何轉(zhuǎn)化？
（3）利用燃?xì)廨o助加熱水而獲得內(nèi)能時(shí)，能量是如何轉(zhuǎn)化的？
（4）據(jù)此題，太陽能熱水器與燃?xì)鉄崴�器相比較，簡要說明太陽能熱水器的優(yōu)點(diǎn)與不足之處有哪些？（優(yōu)點(diǎn)和不足至少各列舉1點(diǎn)）

Answer 1

分析：（1）在不計(jì)熱損失的情況下，水吸收的熱量就等于完全燃燒燃?xì)夥懦龅臒崃�，因此，可以�?yīng)用公式Q_吸=c_水m_水（t-t₀）和Q_放=V_{燃?xì)?/SUB>q進(jìn)行結(jié)合求得．
（2）（3）分析能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，關(guān)鍵是要根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和物理知識(shí)仔細(xì)分析，應(yīng)該不難解決．
（4）分析好各種能源的特點(diǎn)是解答本題的關(guān)鍵．}

解答：解：
（1）Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（60℃-30℃）=1.26×10⁷J
因?yàn)椋篞放=Q_吸=1.26×10⁷J
所以，由Q_放=V燃?xì)?/SUB>q可得：
V=

Q放

q

=

1.26×107J

8.0×107J/m3

=0.1575m³
（2）太陽能熱水器使水獲得內(nèi)能過程中消耗了太陽能而獲得水的內(nèi)能．
（3）利用燃?xì)廨o助加熱水而獲得內(nèi)能時(shí)首先燃?xì)獾幕瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能，然后燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能．
（4）太陽能的優(yōu)點(diǎn)例如：取之不盡，用之不竭；清潔無污染等．
太陽能的缺點(diǎn)：受天氣影響大；在室外安裝，受外部條件影響大．
答：（1）需要燃燒0.1575m³的燃?xì)猓?br />（2）太陽能熱水器使水獲得內(nèi)能過程中太陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能．
（3）利用燃?xì)廨o助加熱水而獲得內(nèi)能時(shí)，首先燃?xì)獾幕瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能，然后燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能．
（4）太陽能的優(yōu)點(diǎn)例如：取之不盡，用之不竭；清潔無污染等．太陽能的缺點(diǎn)：受天氣影響大；在室外安裝，受外部條件影響大．

點(diǎn)評(píng)：這是一道綜合性較強(qiáng)的應(yīng)用題，涉及到了熱量的計(jì)算、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移及新能源的相關(guān)知識(shí)，同學(xué)們做題過程中一定要時(shí)刻注意回扣教材、結(jié)合生活實(shí)際．