Question

小明家住在七楼上，为了生活方便安装了一台燃气辅助式的太阳能热水器．某天由于天气变化，傍晚时热水器的水温只有30℃，要达到合适的水温，小明家采用了燃气辅助加热．
（1）若把质量100kg的水加热到60℃，需要燃烧多少m³的燃气？（不计热损失；燃气的热值为q=8.0×10⁷J/m³）
（2）太阳能热水器使水获得内能过程中的能量是如何转化？
（3）利用燃气辅助加热水而获得内能时，能量是如何转化的？
（4）据此题，太阳能热水器与燃气热水器相比较，简要说明太阳能热水器的优点与不足之处有哪些？（优点和不足至少各列举1点）

Answer

（1）在不计热损失的情况下，水吸收的热量就等于完全燃烧燃气放出的热量，因此，可以应用公式Q吸=c水m水（t-t）和Q放=V燃气q进行结合求得．
（2）（3）分析能量的转化或转移，关键是要根据生活经验和物理知识仔细分析，应该不难解决．
（4）分析好各种能源的特点是解答本题的关键．
【解析】

（1）Q吸=c水m水（t-t）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（60℃-30℃）=1.26×107J
因为：Q放=Q吸=1.26×107J
所以，由Q放=V燃气q可得：
==0.1575m3
（2）太阳能热水器使水获得内能过程中消耗了太阳能而获得水的内能．
（3）利用燃气辅助加热水而获得内能时首先燃气的化学能转化为燃气的内能，然后燃气的内能转化为水的内能．
（4）太阳能的优点例如：取之不尽，用之不竭；清洁无污染等．
太阳能的缺点：受天气影响大；在室外安装，受外部条件影响大．
答：（1）需要燃烧0.1575m3的燃气．
（2）太阳能热水器使水获得内能过程中太阳能转化为水的内能．
（3）利用燃气辅助加热水而获得内能时，首先燃气的化学能转化为燃气的内能，然后燃气的内能转化为水的内能．
（4）太阳能的优点例如：取之不尽，用之不竭；清洁无污染等．太阳能的缺点：受天气影响大；在室外安装，受外部条件影响大．