Question

【題目】小星家的太陽能熱水器，水箱容積是100L。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；

（2）水吸收的熱量；

（3）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m3的煤氣？（q煤氣=3.9×107J/m3，）

Answer 1

【答案】(1)水箱中水的質量為100kg；

(2)水吸收的熱量為1.05×107J；

(3)至少需要燃燒0.673m3的煤氣。

【解析】

（1）水箱裝滿水時水的體積和水箱的容積相等，根據密度公式求出水的質量；
（2）知道水的質量和水的初溫、末溫以及水的比熱容，根據Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的熱量；
（3）知道煤氣灶的效率，利用效率公式求出煤氣完全燃燒放出的熱量，再利用Q=mq求出需要煤氣的體積。

（1）水的體積：V=100L=100dm3=0.1m3，水的質量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg；

（2）水吸收的熱量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×100kg×（45℃-20℃）=1.05×107J；

（3）煤氣完全燃燒釋放熱量：，

需要煤氣的體積：。

答：（1）水箱中水的質量為100kg；

（2）水吸收的熱量為1.05×107J；

（3）至少需要燃燒0.673m3的煤氣。