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5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg初温为26℃的水，温度升高到46℃．

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4.2×10⁶J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg初温为26℃的水，温度升高到46℃．求：
（1）热水器中的水吸收的热量Q_吸；[水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）热水器5小时有效照射内接收到的太阳能，相当于完全燃烧多少m³的天然气放出的热量？（天然气的热值q=7×10⁷J/m³）

Answer 1

（1）热水器中的水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（46℃-26℃）
=8.4×10⁶J；
（2）热水器5小时内接收到的太阳能：
E=4.2×10⁶J/h×5h=2.1×10⁷J，
由Q_放=Vq可得，需要完全燃烧天然气所需的体积：
V=(Q放)/(q)=(E)/(q)=(2.1×107J)/(7×107J/m3)=0.3m³．
答：（1）热水器中的水吸收的热量为8.4×10⁶J；
（2）热水器5小时有效照射内接收到的太阳能，相当于完全燃烧0.3m³的天然气放出的热量．