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八年级物理解答题一般
题目
当今太阳能热水器已经在械乡用得非常普遍了,已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将8∘C8^{\circ}\mathrm{C}、100L100L水加热到38∘C38^{\circ}\mathrm{C}.请解答:[[水的比热容为4.2×103J/(kg⋅∘C)4.2\times 10^{3}J/\left(kg\cdot ^{\circ}\mathrm{C}\right),水的密度为1.0×103kg/m3]1.0\times 10^{3}kg/m^{3}].
(1)(1)热水器中水的质量是多少?
(2)(2)在此过程中,水吸收了多少热量?
(3)(3)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×107J4.2\times 10^{7}J,则该热水器的效率是多少?
知识点：太阳能章节：第22章 能源与可持续发展 / 22.3 太阳能

答案与解析

答案

（1）太阳能热水器中水的体积V=100L=100dm3=0.1m3V=100L=100dm^{3}=0.1m^{3}，
由ρ=mV\rho =\frac{m}{V}可知，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kgm=\rho V=1.0\times 10^{3}kg/m^{3}\times 0.1m^{3}=100kg；
(2)(2)水升高的温度Δt=38∘C−8∘C=30∘C\Delta t=38^{\circ}\mathrm{C}-8^{\circ}\mathrm{C}=30^{\circ}\mathrm{C}，
水吸收的热量：Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅∘C)×100kg×30∘C=1.26×107JQ_{吸}=cm\Delta t=4.2\times 10^{3}J/\left(kg\cdot ^{\circ}\mathrm{C}\right)\times 100kg\times 30^{\circ}\mathrm{C}=1.26\times 10^{7}J；
(3)(3)该热水器的效率：η=Q吸Q×100%=1.26×107J4.2×107J×100%=30%\eta =\frac{{Q}_{吸}}{Q}\times 100\%=\frac{1.26×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{7}J}\times 100\%=30\%。
答：（1）热水器中水的质量是100kg100kg；
(2)(2)水吸收的热量为1.26×107J1.26\times 10^{7}J；
(3)(3)该热水器的效率为30%30\%。

解析

（1）太阳能热水器中水的体积V=100L=100dm3=0.1m3V=100L=100dm^{3}=0.1m^{3}，
由ρ=mV\rho =\frac{m}{V}可知，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kgm=\rho V=1.0\times 10^{3}kg/m^{3}\times 0.1m^{3}=100kg；
(2)(2)水升高的温度Δt=38∘C−8∘C=30∘C\Delta t=38^{\circ}\mathrm{C}-8^{\circ}\mathrm{C}=30^{\circ}\mathrm{C}，
水吸收的热量：Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅∘C)×100kg×30∘C=1.26×107JQ_{吸}=cm\Delta t=4.2\times 10^{3}J/\left(kg\cdot ^{\circ}\mathrm{C}\right)\times 100kg\times 30^{\circ}\mathrm{C}=1.26\times 10^{7}J；
(3)(3)该热水器的效率：η=Q吸Q×100%=1.26×107J4.2×107J×100%=30%\eta =\frac{{Q}_{吸}}{Q}\times 100\%=\frac{1.26×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{7}J}\times 100\%=30\%。
答：（1）热水器中水的质量是100kg100kg；
(2)(2)水吸收的热量为1.26×107J1.26\times 10^{7}J；
(3)(3)该热水器的效率为30%30\%。

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