Question

小星家的太陽能熱水器，水箱容積是200L．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℃．請你求解下列問題：
（1）水箱里水的質(zhì)量
（2）水吸收的熱量；【C_水=4.2×10³J/（kg?℃）】
（3）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煤氣？（煤氣的熱值為q=4.2×10⁷J/kg）
（4）請你談?wù)勈褂锰�陽能的�?yōu)點（只要說出一點即可）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)ρ=

m

V

求出水的質(zhì)量；
（2）根據(jù)Q=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（3）根據(jù)題意求出煤氣燃燒放出的熱量，根據(jù)Q=mq求出燃燒煤氣的質(zhì)量；
（4）從環(huán)境保護方面談一下使用太陽能的優(yōu)點．

解答：解：（1）水的體積V=200L=0.2m³，
∵ρ=

m

V

∴水箱里水的質(zhì)量：
m_水=ρV=1.0×10³kg/m³×0.2m³=200kg；        
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg．℃）×200kg×（45℃-20℃）=2.1×10⁷J；
（3）∵Q_吸=ηQ_放
∴燃燒煤氣放出的熱量：
Q_放=

Q吸

η

=

2.1×107J

40%

=5.25×10⁷J，
∵Q=mq
∴燃燒煤氣的質(zhì)量：
m_煤=

Q放

q

=

5.25×107J

4.2×107J/kg

=1.25kg；    
（4）使用太陽能的優(yōu)點：清潔、無污染等．
答：（1）水箱里水的質(zhì)量為200kg；
（2）水吸收的熱量為2.1×10⁷J；
（3）需要燃燒煤氣的質(zhì)量為1.25kg；
（4）使用太陽能的優(yōu)點：清潔、無污染等．

點評：此題主要考查的是學生對質(zhì)量、熱量、效率、熱值計算公式的理解和掌握，綜合性較強，難度不大．