Question

【題目】某太陽能熱水器，向其中注入50 kg的水，陽光照射一段時間后，水溫從10 ℃升高到50 ℃。水的比熱容是4.2×103 J/(kg·℃)。

試求：

(1)這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是多少。

(2)如果這段時間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8×107 J，則這段時間該熱水器的效率是多少。

(3)如果水吸收的熱量完全用天然氣來提供，需要完全燃燒多少立方米的天然氣。(天然氣的熱值為8.4×107 J/m3，天然氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收)

(4)你認為可能是什么因素影響了太陽能熱水器的效率。

Answer 1

【答案】(1) 8.4×106 J。(2) 30%。(3) 0.1 m3。(4)影響太陽能熱水器效率的因素有：水箱的保溫效果差，吸熱管的接收面積的大小，吸熱管材料性能的優差等。

【解析】

(1)水吸收的熱量：Q吸＝cm(tt0)＝4.2×103J/(kg℃)×50kg×(50℃10℃)＝8.4×106J，(2)這段時間該熱水器的效率：η＝×100%＝＝30%;(3)由題意可知，天然氣完全燃燒釋放的熱量：Q放＝Q吸＝8.4×106J，由Q放＝Vq 可得，需要天然氣的體積：V＝ ＝0.1m3;(4)影響太陽能熱水器效率的因素有：水箱的保溫效果差，吸熱管的接收面的大小，吸熱管材料性能的優差等。