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9.小星家的太陽能熱水器,水箱容積是200L.小星進行了一次觀察活動:某天早上,他用溫度計測得自來水的溫度為20℃,然后給熱水器水箱送滿水,中午時“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為45℃.請你求解下列問題:
(1)水吸收的熱量;
(2)如果水吸收的這些熱量,由燃燒煤氣來提供,而煤氣灶的效率為40%,求至少需要燃燒多少煤氣?(q煤氣=4.2×107J/kg)

分析 (1)由m=ρV可以求出水的質量;利用Q=cm(t-t0)可以求出水吸收的熱量;
(2)如果水吸收的這些熱量,由燃燒煤氣來提供,則Q=Q,利用Q=qm就能計算出需要煤氣的質量.

解答 解:
(1)已知水的體積:V=200L=200dm3=0.2m3
由ρ=mV得水的質量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg;
熱水吸收的熱量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(45℃-20℃)=2.1×107J;
(2)由題知,煤氣完全燃燒釋放熱量,則Q=Qη=2.1×107J40=5.25×107J,
由Q=mq可得需要煤氣的質量:
m′=Qq=5.25×107J4.2×107J/kg=1.25kg.
答:(1)水吸收的熱量是2.1×107J;
(2)至少需要燃燒1.25kg煤氣.

點評 此題是一綜合型的題目,涉及的力學、熱學,包括密度公式的應用、熱量的計算等,考查學生的綜合應用能力及應用物理知識解決實際問題的能力,體現了物理與生活相聯系的思想,屬于難題.

練習冊系列答案
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