太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在某一天有10小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高

Question

太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×10⁶ J的太阳能，在某一天有10小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到60℃．求：
（1）热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容C=4.2×10³ J/（kg•℃）]
（2）热水器的效率η；
（3）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×10⁷J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）

Answer 1

（1）热水器中的水吸收的热量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（60℃-20℃）=1.68×10⁷J；
（2）热水器10小时内接收到的太阳能：
E=4.2×10⁶J/h×10h=4.2×10⁷J，
热水器的效率：
η=(Q)/(E)×100%=(1.68×107J)/(4.2×107J)×100%=40%；
（3）煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即Q_放=Q=1.68×10⁷J，
由Q_放=mq得需要燃烧煤气的质量：
m′=(Q放)/(q)=(1.68×107J)/(4.2×107J/kg)=0.4kg．
答：（1）热水器中的水吸收的热量为1.68×10⁷J；
（2）热水器的效率为40%；
（3）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧0.4kg的煤气．