Question

【題目】常見的家用熱水器有太陽能熱水器、電熱水器、燃氣熱水器。若使用太陽能熱水器將12L水由20℃加熱到45℃，則水需要吸收太陽能_____J；若用天燃氣熱水器加熱，則需要完全燃燒_____m3的天燃氣；若使用功率為2000W的電熱水器加熱，則需要_____h的時間（已知水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），天燃氣的熱值為4.2×107J/m3；不考慮能量轉換過程中的損失）

Answer 1

【答案】1.26×106 0.03 0.175

【解析】

（1）知道水的體積，利用m=ρV求水的質量；再利用Q吸=cm△t求水吸收的太陽能；

（2）不考慮能量轉換過程中的損失，天然氣完全燃燒釋放的熱量和水吸收的熱量相等，根據Q放=Vq求出所需天然氣的體積。

水的體積V=12L=12dm3=0.012m3，

由ρ=得水的質量：m=ρV=1×103kg/m3×0.012m3=12kg，

水吸收的熱量：Q吸=cm(tt0)=4.2×103J/(kg℃)×12kg×(45℃20℃)=1.26×106J，

即水吸收的太陽能為1.26×106J；

因不考慮能量轉換過程中的損失，所以天燃氣完全燃燒釋放的熱量Q放=Q吸=1.26×106J，

由Q放=Vq可得，需要天然氣的體積：V===0.03m3。

用電加熱器加熱時消耗的電能W=Q吸=1.26J，由P=可得加熱時間：t===6.3s=0.175h.