Question

（2013?南通模擬）小明家安裝了一臺燃氣輔助式太陽能熱水器．該熱水器1h時間內得到的太陽輻射能平均為3.78×10⁶J（每天接收光照的時間平均為8h），熱水器能把接收的太陽能的50%轉化為水的內能，則熱水器平均每天能將100kg水的溫度升高

36

℃．某天由于天氣變化，傍晚時熱水器中的水溫只有30℃，為達到合適的水溫，小明采用了燃氣輔助加熱，將質量100kg的水加熱到60℃，需要燃燒

0.15

m³的燃氣（不計熱損失，該燃氣的熱值為q=8.4×10⁷J/m³），請說出該太陽能熱水器的一個優點

節約化石能源（或取之不盡，用之不竭；清潔無污染等）

．

Answer 1

分析：（1）先利用已知條件計算出熱水器中水吸收的太陽能，再根據吸熱公式計算水升高的溫度．
（2）在不計熱損失的情況下，水吸收的熱量就等于完全燃燒燃氣放出的熱量，因此，可以應用公式Q_吸=c_水m_水（t-t₀）和Q_放=V_燃氣q進行結合求得．
（3）分析好各種能源的特點即可知道太陽能熱水器的優點．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=3.78×10⁶J/h×8h×50%=1.512×10⁷J，
∵Q_吸=cm△t，
∴△t=

Q吸

cm

=

1.512×107J

4.2×103J/(kg?℃)×100kg

=36℃．
（2）∵Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（60℃-30℃）=1.26×10⁷J
因為：Q_放=Q_吸=1.26×10⁷J
所以，由Q_放=V_燃氣q可得：
V=

Q放

q

=

1.26×107J

8.4×107J/m3

=0.15m³．
（3）太陽能的優點：節約化石能源（或取之不盡，用之不竭；清潔無污染等）．
故答案為：36；0.15；節約化石能源（或取之不盡，用之不竭；清潔無污染等）．

點評：本題主要考查吸熱公式Q_吸=cm△t的掌握和運用，這是一道綜合性較強的應用題，涉及到了熱量的計算、能量的轉化和轉移及新能源的相關知識，同學們做題過程中一定要時刻注意回扣教材、結合生活實際．