问题
计算题
太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天给初温为25℃的水在阳光照射下的相关信息
| 太阳照射时间/ h | 装水量/ Kg | 吸热板面积/ m2 | 水温升高到/ ℃ | 水的比热容/J•（kg•℃）-1 | 太阳辐射功/ J•（m2•h）-1 |
| 10 | 100 | 2.5 | 75 | 4.2×103 | 1.68×106 |
求：
（1）水在10h内吸收的热量；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热值为8.4×107J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）
（3）该太阳能热水器的能量转化效率．
答案
(l)2.1×107焦耳 (2)0.25 m3 (3)50%
题目分析：由表中数据知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量（有用能量）；如果水吸收的热量用天然气来提供，即Q放=Q吸，再利用Q放=vq求需要完全燃烧多少天然气；由太阳辐射功率知道1h内投射到1m2面积上的太阳能，据此求出10h吸收的太阳能（总能量），再利用效率公式求太阳能热水器的能量转化效率．
（1）水吸收的热量（有用能量）：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×50℃=2.1×107J；
（2）由题知，Q放=vq=Q吸=2.1×107J，
需要天然气的体积：
；
（3）10h太阳能热水器吸收的太阳能（总能量）：
Q总=1.68×106J/（m2•h）×2.5m2×10h=4.2×107J，
．
点评：解决本题的关键是对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，本题关键：一是能从题目提供的表格中得到相关信息，二是注意热值单位：固体、液体燃料（J/kg）和气体燃料J/m3的区别．