Question

2．太陽(yáng)能是人類能源的寶庫(kù)，太陽(yáng)能集熱器是直接利用太陽(yáng)能的一種裝置．利用太陽(yáng)能熱水器將100kg的水從20℃加熱至50℃，這些水至少要吸收多少太陽(yáng)能？相當(dāng)于完全燃燒多少立方米天然氣放出的熱量？（天然氣的熱值為8×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）天然氣放出的熱量等于水吸收的熱量，根據(jù)Q_放=qV求出完全燃燒天然氣的體積．

解答 已知：水的質(zhì)量m=100kg，初溫t₀=20℃，末溫t=50℃，c=4.2×10³J/（kg•℃），天然氣的熱值為q=8.0×10⁷J/m³
求：（1）水吸收的熱量Q_吸=？；（2）燃燒天然氣的體積V=？
解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×10⁷J；
（2）天然氣放出的熱量等于水吸收的熱量，即Q_放=Q_吸=1.26×10⁷J，
由Q_放=qV得燃燒天然氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{8×1{0}^{7}J/kg}$=0.1575m³．
答：這些水至少要吸收1.26×10⁷J太陽(yáng)能；相當(dāng)于燃燒天然氣的體積為0.1575m³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了太陽(yáng)能熱水器使用、吸熱計(jì)算、燃料燃燒放熱計(jì)算，雖知識(shí)點(diǎn)多，但條件已給出，難度不大．