小李家准备购买一台太阳能热水器，他在网上浏览了某型号太阳能热水器的宣传广告，其铭牌上的部分参数如表所示．容积（V）100L集热管采光面积（S）2m2使用年限

Question

小李家准备购买一台太阳能热水器，他在网上浏览了某型号太阳能热水器的宣传广告，其铭牌上的部分参数如表所示．

容积（V）           100L
集热管采光面积（S）  2m²
使用年限             15年
 

（已知水的比热为4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值是7×10⁷J/m³）
（1）若这台热水器装满水，使这些水温度由23℃升高到43℃需要吸收的热量是多少？
（2）顺德地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.1×10⁶J．若第（1）问中水吸收的热量由太阳能（E）提供，需要日照时间4h，则这台热水器的效率是多少？
（3）若第（1）问中水吸收的热量由效率为60%的天然气灶来获得，则至少需要完全燃烧多少m³天然气？

Answer 1

（1）∵ρ=mV，∴水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×100×10-3m3=100kg，水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃×100kg×（43℃-23℃）=8.4×106J；（2）太阳能：E=2.1×106J×2×4=1.68×107J，热水器的效率：η=...