Question

小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度

小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为15℃，然后给热水器水箱送满水，下午时“温度传感器”显示水箱中的水温为95℃．请你求解下列问题：（1）水箱中水的质量；（2）水吸收的热量【c水=4.2×103J/（kg?℃）】；（3）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求需要燃烧多少煤气？（煤气的热值为q=4.2×107J/kg）（4）煤气价格4元/kg，如果用煤气烧水，一个月（30天）需要花费多少煤气钱？

Answer 1

（1）水的体积：
V=200L=200dm³=0.2m³，
∵ρ=

m

V

，
∴水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.2m³=200kg；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×200kg×（95℃-15℃）
=6.72×10⁷J；
（2）由题知，煤气完全燃烧释放热量：
Q_放=

Q吸

40%

=

6.72×107J

40%

=8.4×10⁷J，
∵Q_放=mq，
∴需要煤气的质量：
m=

Q放

q

=

6.72×107J

4.2×107J/kg

=4kg．
（4）一个月需要的煤气质量m=30×4kg=120kg；
所需费用：120kg×4元/kg=480元
答：（1）水箱中水的质量为200kg；
（2）水吸收的热量为6.72×10⁷J；
（3）至少需要燃烧4kg的煤气；
（4）一个月（30天）需要煤气费480元．