Question

【题目】小芳家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小芳进行了一次观察活动：某天早上她用温度计测得自来水的温度为22℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为40℃．请你求解下列问题：
（1）水箱装满水时，水箱中水的质量是多少？
（2）水箱中水吸收的热量？[已知C水=4.2×103J/（kg℃）]
（3）如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，需要燃烧2.1m3 ， 则煤气灶的效率为多少？（煤气的热值为q煤气=1.8×107J/m3）

Answer 1

【答案】
（1）解：水的体积：V=200L=200dm3=0.2m3，

由ρ= 得，

水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg

（2）解：水箱中水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×200kg×（40℃﹣22℃）=1.512×107J

（3）解：煤气完全燃烧释放的热量：

Q放=Vq=2.1m3×1.8×107J/m3=3.78×107J，

煤气灶的效率：

η= ×100%= ×100%=40%

【解析】（1）太阳能热水器装满水时水的体积和太阳能的容积相等，根据ρ= 求出水的质量；（2）又知道水的比热容和温度的变化，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水箱中水吸收的热量；（3）知道煤气的质量和热值，根据Q放=Vq求出完全燃烧释放的热量，再根据η= ×100%求出煤气灶的效率．