太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备．某品牌热水器每小时平均接收3.36×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为80kg、初温为25℃的水温度升高到45℃．求：（1）

Question

太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备．某品牌热水器每小时平均接收3.36×10⁶J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为80kg、初温为25℃的水温度升高到45℃．求：
（1）热水器中的水吸收的热量Q； 
（2）热水器中的水吸收的热量相当于完全燃烧多少m³的天然气？（天然气的热值是4.2×10⁷J/m³；   
（3）热水器的效率η．

Answer 1

（1）热水器中的水吸收的热量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（45℃-25℃）=8.4×10⁶J；
（2）∵煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，
∴煤气燃烧放出的热量：
Q_放=Q=8.4×10⁶J；
∵Q=mq
∴完全燃烧煤气的质量：
m′=(Q放)/(q)=(8.4×106J)/(4.2×107J/m3)=0.2m³．
（3）5h接收到的太阳能；
E=5h×3.36×10⁶J/h=1.68×10⁷J，
热水器的效率：η=(Q吸)/(E)×100%=(8.4×106J)/(1.68×107J)×100%=50%．
答：（1）热水器中的水吸收的热量为8.4×10⁶J；
（2）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧0.2m³的煤气；
（3）热水器把太阳能转化为内能的热效率η为50%．