小芳家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小芳进行了一次观察活动：某天早上她用温度计测得自来水的温度为22℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为4

Question

小芳家的太阳能热水器，水箱容积是200 L．小芳进行了一次观察活动：某天早上她用温度计测得自来水的温度为22℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为47℃．请你求解下列问题：
（1）水箱中水吸收的热量．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，需要燃烧煤气3 m³，则煤气灶的效率为多少？（煤气的热值为q_煤气=1.8×10⁷J/m³）

Answer 1

（1）水的体积：
V=200L=200dm³=0.2m³，
由ρ=(m)/(V)可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.2m³=200kg，
水箱中水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（47℃-22℃）
=2.1×10⁷J；
（2）煤气完全燃烧释放的热量：
Q_放=Vq=3m³×1.8×10⁷J/m³=5.4×10⁷J，
煤气灶的效率：
η=(Q吸)/(Q放)×100%=(2.1×107J)/(5.4×107J)×100%≈39%．
答：（1）水箱中水吸收的热量为2.1×10⁷J；
（2）煤气灶的效率为39%．