为了利用太阳能资源,李明家在楼顶安装了1台太阳能热水器,该热水器的水箱容积为200L.在夏季光照条件下,一满箱15℃的水经白天太阳能加热,温度可达到65℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),天然气的热值为8.4×107J/kg.求:
(1)这台热水器装满水时,水的质量是多少千克?
(2)温度从15℃升高到65℃吸收了多少热量?
(3)若这些热量由完全燃烧的天然气提供,需要多少千克天然气?
网友回答
解:(1)一满箱水的体积:
v=200L=200×10-3m3,
一满箱水的质量:
m=ρ水v=1.0×103kg/m3×200×10-3m3=200kg,
答:水的质量是200kg.
(2)一满箱水的温度从15℃升高到65℃,所吸收的热量为
Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg?℃)×200kg×(65℃-15℃)=4.2×107J,
答:温度从15℃升高到65℃吸收了4.2×107J的热量;
(2)由题知,1台热水器获得的太阳能相当于质量为m的天然气完全燃烧放出的热量,
即:Q放=mq=Q=4.2×107J,
m===0.5kg.
答:若这些热量由完全燃烧的天然气提供,需要0.5kg天然气.
解析分析:(1)已知水箱容积,利用密度公式求出水的质量;
(2)知道水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;
(3)由题知,Q吸=Q放,再利用燃料完全燃烧放热公式Q放=qm求需要天然气的质量.
点评:本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的掌握和运用,注意200L≠200kg,必须利用密度公式计算.