Question

4．某太陽能熱水器中裝有體積為0.05m³的水，陽光照射一段時間后，水溫從20℃升高到60℃，已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃）．求：
（1）熱水器中的是所吸收的熱量；
（2）如果水吸收的熱量用天然氣來提供，天然氣完全燃燒放出的熱量80%被水吸收，需要完全燃燒多少立方米的天然氣？（天然氣的熱值為8.4×10⁷J/m³．）

Answer 1

分析 （1）已知水的質(zhì)量與初末溫度，由熱量公式可以求出水所吸收的熱量．
（2）天然氣完全燃燒放出的熱量80%被水吸收，根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$可以求出放出的熱量，再根據(jù)Q_放=Vq求出天然氣的體積．

解答 解：（1）由公式ρ=$\frac{m}{V}$得水的質(zhì)量為：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.05m³=50kg；
熱水器中水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×10⁶J；
（2）天然氣完全燃燒放出的熱量80%被水吸收，由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得，天然氣放出的熱量為：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{80%}$=1.05×10⁷J；
所以天然氣的體積V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.05×1{0}^{7}J；}{8.4×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.125m³．
答：（1）熱水器中的水所吸收的熱量是1.05×10⁷J；（2）如果水吸收的熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒0.125m³的天然氣．

點評 此題主要考查的是學(xué)生對吸熱公式和燃料熱值計算公式的理解和掌握，基礎(chǔ)性題目．