四、分析计算题
18. 太阳能热水器广泛应用于现代生活。下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息,请根据下表信息,通过计算回答问题。

(1) 热水器中水的质量为________kg。
(2) 热水器中的水需要吸收的热量为________J。
(3) 热水器平均每小时所接收的太阳能约为________J。

100
; 2.52×10⁷
; 5.04×10⁶

19. 下表中是某燃气热水器的技术参数,其中“温升$25\ \mathrm{℃}$热水产率:$12\ \mathrm{L/min}$”含义是:每分钟进水$12\ \mathrm{L}$,并可使水的温度升高$25\ \mathrm{℃}$。

(1) 如果洗澡过程中持续用水$15\ \mathrm{min}$,那么水所吸收的热量是多少? [水的比热容为$4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· \mathrm{℃})$]
(2) 已知天然气的热值为$8× 10^{7}\ \mathrm{J}/\mathrm{m}^3$,该热水器每分钟消耗的天然气为$0.025\ \mathrm{m}^3$,那么该热水器的效率为多少?

解：​$(1)$​由题知，每分钟进水​$12\ \mathrm {L}，$​并使水温升高​$$25℃ $$​由​$ρ=\frac {m}{V}$​可得，洗澡​$15$​分钟进水质量：​$$m=ρV=1.0×10^3\ \mathrm {kg/m}^3×12×10^{-3}\ \mathrm {m^3}×15=180\ \mathrm {kg} $$​水所吸收的热量：​$$Q_{吸}=cmΔt=4.2×10^3\ \mathrm {J/}(\mathrm {kg·℃})×180\ \mathrm {kg}×25℃=1.89×10^7\ \mathrm {J} $$​
​$(2)$​热水器每分钟消耗的天然气为​$0.025\ \mathrm {m^3}，$​所以​$1$​分钟消耗天然气的体积：​$$V=0.025\ \mathrm {m^3}/\mathrm {\mathrm {min}}×1 \mathrm {\mathrm {min}}=0.025\ \mathrm {m^3} $$​天然气完全燃烧放出的热量：​$$Q_{放}=Vq=0.025\ \mathrm {m^3}×8×10^7\ \mathrm {J/m^3}=2×10^6\ \mathrm {J} $$​热水器的效率：​$$ η=\frac {Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac {1.26×10^6\ \mathrm {J}}{2×10^6\ \mathrm {J}}×100\%=63\% $$
​答：​$(1)$​水所吸收的热量是​$1.89×10^7\ \mathrm {J}；$​​$(2)$​热水器的效率为​$63\%。$​