如图所示是利用太阳能加热水的简易装置。水箱的四壁和底部均用绝热材料制成，箱顶装有吸热板，其面积为1m2，水箱内装有质量为50kg的水。地球表面接受的太阳辐射热为1.0×103J/（s•m2），若水箱里的水能吸收太阳辐射热的30%，那么经过4h后，箱内水温升高多少℃？至少可以节约天然气的体积是多少？[水的比热容4.2×103J/（kg．℃）天然气热值q＝8.4×107J/m3）]。
解析：
已知地球表面接受的太阳辐射热为1.0×103J/（s•m2），
1m2吸热板4h接受的热量为：
Q＝1.0×103J/（s•m2）×1m2×4×3600s＝1.44×107J；
由题意可知，水箱里的水吸收的热量为：
Q吸＝Qη＝1.44×107J×30%＝4.32×106J；
因为Q吸＝cm△t，所以水箱中水升高的温度为：
若用天然气对水加热，天然气完全燃烧至少放出的热量：
Q放＝Q吸，
由Q放＝Vq可得，至少节约天然气的体积为：
即：水箱中水升高的温度为20.6℃；节约天然气的体积为0.05m3。
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