问题
问答题
开远有丰富的太阳能资源，使用太阳能热水器是开远市民首选．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小张家的太阳能热水器某天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 | 水升高的温度/℃ | 水的比热容/J（kg．℃）-1 | 太阳辐射功率/J．（m2-h）-1 |
| 10 | 100 | 2.5 | 50 | 4.2×103 | 1.68×106 |
（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×l07J/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．
（4）请说出使用太阳能热水器的一个优点．
答案
（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：
v=
=Q放 q
=0.25m3；2.1×107J 8.4×107J/m3
（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，
η=
×100%=Q吸 Q总
×100%=50%．2.1×107J 4.2×107J
（4）根据太阳能特点：不会给环境带来污染，太阳能在利用中方便安全清洁，是未来的理想能源．
答：（1）水在10h内吸收的热量为2.1×107J；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧0.25m3的天然气；
（3）该太阳能热水器的能量转化效率为50%．
（4）使用太阳能热水器节能、环保、安全．