题目

太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温升高到40℃．求： （1） 热水器中的水吸收的热量Q；【水的比热容C=4.2×103J/（kg•℃）】 （2） 热水器5小时内接收到的太阳能E； （3） 热水器的效率η； （4） 若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收） 答案： 解：热水器中的水吸收的热量： Q=Cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（40℃﹣20℃）=8.4×106J 解：热水器5小时内接收到的太阳能： E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J 解：热水器的效率： η= QE ×100%= 8.4×106J2.1×107J ×100%=40% 解：煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即Q放=Q吸=8.4×106J， 由Q=mq可知完全燃烧煤气的质量：m′= Q放q = 8.4×106J4.2×107J/kg =0.2kg

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