太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106

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太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×10⁶J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃。求：
（1）热水器中的水吸收的热量Q；[c_水 =4.2×10³J/(kg·℃)]
（2）热水器5小时内接收到的太阳能E；
（3）热水器的效率η；
（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，q_煤气=4.2×10⁷J/kg）

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1条回答

泉水济南 (最佳回答者)

2021-4-12 06:02

解：
 （1）水吸收的热量

Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（40℃-20℃）
 =8.4×10⁶J
 （2）热水器5小时内接收到的太阳能

E=4.2×10⁶J/h×5h=2.1×10⁷J
 （3）热水器的效率

η=Q/ E=8.4×10⁶J /（2.1×10⁷J） =40% 
 （4）因为假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，
 所以煤气燃烧放出的热量

Q_放=Q_吸=8.4×10⁶J 
 需要完全燃烧煤气的质量

m=Q_放/ q_煤气=8.4×10⁶J /（4.2×10⁷J/kg）= 0.2kg

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