Question

【題目】某太陽能熱水器接收太陽能的總有效面積為4m2，熱水器每平方米的面積上1h得到太陽輻射的能量平均為2.5×106J，熱水器僅能把接收的太陽能的42%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能．（水的比熱容是4.2×103J/（kg℃）．

（1）若光照5h可以使熱水器內(nèi)初溫為10℃、質(zhì)量為100kg的水溫度升高到多少℃？

（2）若用加熱的方式使同質(zhì)量的水升高相同的溫度，則至少需要燃燒多少m3的液化氣？

（假設液化氣燃燒放出的熱量有70%被水吸收，液化氣的熱值是5.0×107J/m3）

Answer 1

【答案】（1）水溫度升高到60℃；

（2）至少需要燃燒0.6m3的液化氣．

【解析】

試題分析：（1）先根據(jù)已知條件計算出熱水器中水吸收的熱量，再根據(jù)吸熱公式計算水升高的溫度，知道初溫求末溫；

（2）由Q吸=Q放×60%求出液化氣完全燃燒釋放的熱量，利用Q放=Vq求出所需液化氣的體積．

解：

（1）由題可得，水吸收的熱量：

Q吸=2.5×106J/（m2h）×4m2×5h×42%=2.1×107J，

由Q吸=cm△t可得，水溫度升高：

△t===50℃，

所以溫度升高到：t=t0+△t=10℃+50℃=60℃；

（2）由題意可知，Q吸=Q放×60%，

則液化氣完全燃燒釋放的熱量：

Q放===3×107J，

由Q放=Vq可得，所需液化氣的體積：

V===0.6m3．

答：（1）水溫度升高到60℃；

（2）至少需要燃燒0.6m3的液化氣．