某太陽能熱水器裝有150L的水.
(1)在太陽輻射下,水溫由20℃升高到80℃,水箱中的水吸收多少熱量?(不計熱損失)
(2)如果水吸收的熱量由效率為50%的煤氣灶提供,需燃燒多少煤氣?(煤氣的熱值約為q=4.0×107J/kg)
【答案】
分析:(1)已知水的體積,由密度公式的變形公式求出水的質(zhì)量;然后由熱量公式求出水吸收的熱量.
(2)已知水吸收的熱量,根據(jù)煤氣灶的效率求出煤氣放出的熱量,最后根據(jù)煤氣放出的熱量與煤氣的熱值求出燃燒煤氣的質(zhì)量.
解答:已知:V=150L=0.15m
3,t
=20℃,t=80℃,q=4.0×10
7J/kg,η=50%;
求:(1)水箱中的水吸收的熱量;
(2)需要燃燒的煤氣.
解:(1)∵ρ=
,
∴水的質(zhì)量m=ρV=1.0×10
3kg/m
3×0.15m
3=150kg,
水吸收的熱量Q=cm△t=4.2×10
3J/(kg?℃)×150kg×(80℃-20℃)=3.78×10
7J;
(2)煤氣放出的熱量Q
煤氣=
=
=7.56×10
7J,
∵Q=qm,
∴需要燃燒煤氣的質(zhì)量m
煤氣=
=
=1.89kg.
答:(1)水箱中的水吸收的熱量是3.78×10
7J.
(2)需要燃燒煤氣的質(zhì)量是1.89kg.
點評:本題是一道計算題,難度不是很大,熟練應(yīng)用密度公式的變形公式、熱量公式、燃燒值公式,即可正確解題.