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20℃，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7

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为20℃，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70℃．请你求解下列问题：
（ρ_水=1.0×10³Kg/m³、C_水=4.2×10³J/（kg•℃）、q_煤气=4.2×10⁷J/kg）
（1）水箱中水的质量；
（2）水吸收的热量；
（3）如果水吸收的这些热量全部通过燃烧煤气提供，求至少需要燃烧多少煤气？
（4）请你简述太阳能热水器的优点和缺点．

Answer 1

（1）热水器水箱送满水时，水的体积：
V=200L=0.2m³，
根据ρ=(m)/(V)可得：
水的质量m=ρv=1.0×10³kg/m³×0.2m³=200kg；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（70℃-20℃）=4.2×10⁷J；
（3）需要燃烧煤气的质量最小时，煤气完全燃烧放出的热量：
Q_放=Q_吸=4.2×10⁷J，
根据Q=mq可得：
需要燃烧煤气的最小质量m′=(Q放)/(q)=(4.2×107J)/(4.2×107J/kg)=1kg；
（4）优点：节约能源无污染，
缺点：把水加热到预定温度需要较长的时间，并受天气影响的制约．
答：（1）水箱中水的质量为200kg；
（2）水吸收的热量为4.2×10⁷J；
（3）如果水吸收的这些热量全部通过燃烧煤气提供，至少需要燃烧1kg的煤气；
（4）优点：节约能源无污染；
缺点：把水加热到预定温度需要较长的时间，并受天气影响的制约．