Question

（2014•相城区模拟）小明家在房屋平顶的水平面上安装了一台太阳能热水器．热水器未加水时的质量为25kg，容积为0.5m

Answer 1

（1）太阳能热水器中的水质量：

m_水=ρV=1×10³kg/m³×0.5m³=500kg，

水吸收的热量：

Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg•℃）×500kg×（40℃-20℃）=4.2×10⁷J；

（2）由题知，Q_吸=Q_放×20%=m′q×20%=4.2×10⁷J，

需要焦炭的质量：

m′=

Q放

q×20%=

4.2×107J

3×107J/m3×20%=7kg．

（3）m_总=m+m_水=25kg+500kg=525kg，

则重力G=m_总g=525kg×10N/kg=5250N，

放屋顶水平面时压力F=G=5250N，

压强p=[F/S]=

5250N

1m2=5250Pa．

答：（1）太阳能热水器中的水吸收了4.2×10⁷J的热量；

（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供．则需要燃烧7kg焦炭．

（3）加满水后热水器对所在屋顶水平面产生的压强为5250Pa．