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）水吸收的熱量；

2.1×10⁷J

（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煤氣？（煤氣的熱值為q=4.2×10⁷J/kg）
（3）請你談談使用太陽能的優點（只要說出一點即可）

Answer 1

分析：（1）先根據水箱的容積和水的密度利用密度公式計算水的質量；已知水的比熱容、溫度的變化量，利用熱量的計算公式計算吸收的熱量；
（2）煤氣完全燃燒放出的熱量的40%和水吸收的熱量相等，然后根據Q_放=mq求需要燃燒煤氣的質量；
（3）太陽能的特點是太陽能十分巨大，產生能源總量多，并且供應時間長，分布廣闊，獲取方便，安全清潔，不會給環境帶來污染．

解答：解：（1）熱水器水箱送滿水時，水的體積：
V=200L=0.2m³，
∵ρ=

m

V

，
∴水的質量：
m=ρv=1.0×10³kg/m³×0.2m³=200kg；
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×200kg×（45℃-20℃）=2.1×10⁷J；
（2）∵煤氣灶的效率為40%，
∴煤氣完全燃燒放出的熱量：
Q_放=

Q吸

40%

=

2.1×107J

40%

=5.25×10⁷J；
∵Q=mq，
∴需要燃燒煤氣的最小質量：
m′=

Q放

q

=

5.25×107J

4.2×107J/kg

=1.25kg；
（3）優點：節約能源、無污染．
答：（1）水吸收的熱量為2.1×10⁷J；
（2）需要燃燒1.25kg的煤氣；
（3）優點：節約能源無污染．

點評：本題考查了學生對密度公式、吸熱公式、燃料熱值的理解與掌握以及對太陽能優缺點的認識，在做題過程中一定要時刻注意回扣教材、結合生活實際．