录-|||-浆 冷-|||-水-|||-I-|||-甲 乙如图甲所示，为了提倡环保型新能源开发，减少现有能源的消耗，三明市某学校学生宿舍使用太阳能电热水器。天气晴朗时，只吸收太阳能就可以使水温升至足够高（最高可达100℃）；阴雨天时，在吸收太阳能的同时还可以利用电辅助加热使水温达到我们的需求。已知无论什么天气条件下，水箱中水温不低于20℃。表格所示是该学校物理兴趣小组在某个晴天获得的相关信息，其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能。 太阳照射时间 装水量 吸热板面积 冷水温度 热水温度 太阳辐射功率 10h 10000kg 250m2 20℃ 70℃ 1.68×106J/（m2•h） 请你根据表格数据求：（1）该热水器中的水从20℃升高到70℃吸收的热量；（2）晴天时该太阳能电热水器能量的转化效率；（3）由于晴天热水器产生水温过高不可直接洗浴，所以安装了如图乙所示的混水阀。当天晚上某同学洗澡时调节热水流量是0.06L/s，冷水流量是0.065L/s，则该同学洗澡时的水温为多少？（不计热损失）

解：（1）由题意知热水器装水量为10000kg，则根据Q=cmΔt计算水从20℃升高到70℃吸收的热量为：
Q=cmΔt=4.2×10³J/（kg•℃）×10000kg×（70-20）℃=2.1×10⁹J；
（2）10000kg水温度升到100℃吸收的热量为：
Q′=cm′Δt′=4.2×10³J/（kg•℃）×10000kg×（100-20）℃=3.36×10⁹J，
10000kg水温度升到100℃太阳辐射热量为：
${Q}_{阳}=1.68×1{0}^{6}J/（{m}^{2}•h）×250{m}^{2}×10h=4.2×1{0}^{9}J$，
根据$η=\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}×100%$计算晴天时该太阳能电热水器能量的转化效率为：
$η=\frac{3.36×1{0}^{9}J}{4.2×1{0}^{9}J}×100%=80%$；
（3）洗澡时调节热水流量是0.06L/s，冷水流量是0.065L/s，假设该同学洗澡时的水温为T，则热水放出的热量Q_热放与冷水吸收的热量Q_冷吸相等，热水放出的热量Q_热放为
${Q}_{热放}=4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×{m}_{热}×（70℃-T）$------①
冷水吸收的热量Q_冷吸为
${Q}_{冷吸}=4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×{m}_{冷}×（T-20℃）$----②
由热水流量是0.06L/s，冷水流量是0.065L/s，可知热水质量与冷水质量之比为：
$\frac{{m}_{热}}{{m}_{冷}}=\frac{0.06L/s}{0.065L/s}=\frac{12}{13}$------③
由①②③联立可得该同学洗澡时的水温T=44℃。
答：（1）该热水器中的水从20℃升高到70℃吸收的热量为2.1×10⁹J；
（2）晴天时该太阳能电热水器能量的转化效率为80%；
（3）该同学洗澡时的水温为44℃。