问题
问答题
上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”．为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活．下表提供的是一装满初温为10℃水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息：
| 太阳照射时间/h | 太阳能转换为水的内能的效率 | 热水器最大水容量/L |
| 10 | 50% | 100 |
| 水升高的温度/℃ | 水的比热容/[J-（kg-℃）-1] | 水的密度/kg-m-3 |
| 60 | 4.2×103 | 1.0×103 |
（1）热水器中的水增加的内能．
（2）此次热水器接收的太阳能约为多少？
（3）如果这些太阳能燃气提供，至少可节约多少燃气？（燃气的热值为4.2×107J/kg）
答案
已知：V=100L=0.1m3，△t=60℃，c=4.2×103J/（kg?℃），ρ=1.0×103kg/m3，η=50%
求：（1）热水器中的水增加的内能Q，（2）此次热水器接收的太阳能Q总，（3）可节约燃气的质量m′
（1）由ρ=
得，热水器中水的质量：m V
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg，
热水器中的水增加的内能：
Q=Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×100kg×60℃=2.52×107J；
（2）由η=
×100%可得，此次热水器接收的太阳能：Q有 Q总
Q总=
=Q η
=5.04×107J；2.52×107J 50%
（3）由题意可知，Q放=Q总=5.04×107J，
根据Q放=mq可得，这些太阳能由燃气提供时可节约的燃气：
m=
=Q放 q
=1.2kg．5.04×107J 4.2×107J/kg
答：（1）热水器中的水增加的内能为2.52×107J；
（2）此次热水器接收的太阳能约为5.04×107J；
（3）如果这些太阳能燃气提供，至少可节约1.2kg的燃气．