Question

太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置，下表是小明家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關信息：

太陽照射時間/h	裝水量∕kg	吸熱板面積/m2	水升高的溫度/℃	水的比熱容/J·（kg·℃） -1	太陽輻射功率/J·（m2·h）-1
10	100	2.5	50	4.2×103	1.68×106

其中太陽輻射功率是指1h內投射到1 m²面積上的太陽能。
求：（1）水在10h內吸收多少熱量？
（2）如果水吸收的熱量用天然氣來提供，需要完全燃燒多少m³的天然氣？（天然氣的熱值為8.4×10⁷J∕m³，天然氣完全燃燒放出的熱量全部給水吸收）
（3）該太陽能熱水器的能量轉化效率是多大？

Answer 1

（1）2.1×10⁷J （2）0.25m³ （3）50％

試題分析：熱量的計算包含：（1）發(fā)生熱傳遞時物，物體溫度升高吸收熱量和溫度降低時放出熱量；（2）燃料完全燃燒時放出熱量或氣體燃燒完全燃燒放出熱量。在進行效率計算時則要分清有用部分與總的能量，通常情況下被加熱物體所吸收的是有用的部分，而在加熱過程中所提供的這部分能量則是總的，所以效率。