题目

太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，平均每小时吸收的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50oC。已知水的比热容 ， 天然气的热值。求： （1） 水吸收的热量； （2） 该太阳能热水器的效率； （3） 若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少m3的天然气。 答案： 解：水吸收的热量为Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×100kg×50℃=2.1×107J答：水吸收的热量为2.1×107J。 解：太阳能热水器在8h内吸收的热量为Q吸总=8×7.0×106J=5.6×107J所以，太阳能热水器的效率为η=Q吸Q吸总=2.1×107J5.6×107J=37.5%答：该太阳能热水器的效率为37.5% 解：若这些热量由天然气提供Q放=Q吸=2.1×107J则所需天然气的体积V气=Q放q=2.1×107J3.5×107J/m3=0.6m3答：若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少0.6m3的天然气。

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