Question

12．常見的家用熱水器有太陽能熱水器、電熱水器、燃?xì)鉄崴�器．若使用太陽能熱水器�?2L水由20℃加熱到45℃，則水需要吸收太陽能1.26×10⁶J；若改用功率為“220V，1000W”的電熱水器正常加熱，則需要加熱1260s；若用燃?xì)鉄崴�器加熱，則需要完全燃燒0.03m³的燃?xì)猓�（已知水的比熱容�?.2×10³J/（kg•℃），燃?xì)獾臒嶂禐?.2×10⁷J/m³；不考慮能量轉(zhuǎn)換過程中的損失）

Answer 1

分析 （1）知道水的體積，利用m=ρV求水的質(zhì)量；再利用Q_吸=cm△t求水吸收的太陽能；
（2）由題知，消耗的電能等于水吸收的太陽能，再利用W=Pt計(jì)算電熱水器正常加熱的時間；
（3）由題知，燃?xì)馔耆�燃燒放出的熱量等于水吸收的太陽能，由Q=Vq計(jì)算燃?xì)怏w積．

解答 解：
（1）水的體積V=12L=12dm³=0.012m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得水的質(zhì)量：
m=ρV=1×10³kg/m³×0.012m³=12kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×12kg×（45℃-20℃）=1.26×10⁶J，
即水吸收的太陽能為1.26×10⁶J；
（2）用電熱水器加熱時消耗的電能W=Q_吸=1.26×10⁶J，
由P=$\frac{W}{t}$可得加熱時間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.26×1{0}^{6}J}{1000W}$=1260s；
（3）燃燒燃?xì)夥懦龅臒崃縌_放=Q_吸=1.26×10⁶J，
由Q_放=Vq可得，需要燃?xì)獾捏w積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.26×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$≈0.03m³．
故答案為：1.26×10⁶；1260；0.03．

點(diǎn)評 本題為熱量和電功的綜合題，考查了密度公式、吸熱公式、電功率公式和燃料完全燃燒放熱公式的應(yīng)用，雖然知識點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)，難度不大，計(jì)算時注意單位統(tǒng)一．