Question

【題目】小星家的太陽能熱水器，水箱容積是200L．小星進行了一次觀察活動：某天早上，他用溫度計測得自來水的溫度為20℃，然后給熱水器水箱送滿水，中午時“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為45℃．請你求解下列問題：

（1）水箱中水的質量；水吸收的熱量．

（2）如果水吸收的這些熱量，由燃燒煤氣來提供，而煤氣灶的效率為40%，求至少需要燃燒多少煤氣（煤氣的熱值為q=4.2×107J/kg）

Answer 1

【答案】（1）水吸收的熱量是2.1×107J；

（2）需要消耗1.25kg的煤氣．

【解析】

試題分析：（1）由m=ρV可以求出水的質量，利用Q吸=cm（t﹣t0）可以求出水吸收的熱量；

（2）據煤氣灶的效率，利用效率公式求出煤氣完全燃燒放出的熱量，再利用Q=qm就能計算出需要煤氣的質量．

解：

（1）水的體積：

V=200L=200dm3=0.2m3，

∵ρ=，

∴水的質量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg；

熱水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×200kg×（45℃﹣20℃）=2.1×107J；

（2）由題知，煤氣完全燃燒釋放熱量：

Q放===5.25×107J

∵Q放=mq，

∴需要煤氣的質量：

m===1.25kg．

答：（1）水吸收的熱量是2.1×107J；

（2）需要消耗1.25kg的煤氣．