Question

太阳能热水器以其安全且无污染在人们生活中得到广泛使用．小芳家太阳能热水器的效率是50%，里面装有温度为15℃、质量为100kg的水，当这个热水器接受了4.2×10⁷J的太阳能时[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）、煤的热值为3.0×10⁷J/kg]求：
（1）这些水的温度能升高到多少？
（2）热水器所接受的这些太阳能，相当于完全燃烧多少千克煤所放出的热量？

Answer 1

分析：（1）知道太阳能热水器的效率、热水器接受的太阳能，可求水吸收的热量，知道水的质量、水的比热容，利用吸热公式计算水的末温；
（2）知道热水器所接受的太阳能，Q_放=Q_吸，利用Q_放=mq计算需要完全燃烧多少煤．

解答：解：
（1）水吸收的热量：
Q_吸=4.2×10⁷J×50%=2.1×10⁷J，
∵Q_吸=cm△t，
∴△t=

Q吸

cm

=

2.1×107J

4.2×103J/(kg?℃)×100kg

=50℃，
水可以升高到的温度：
t=15℃+50℃=65℃；
（2）热水器所接受的这些太阳能，Q=4.2×10⁷J，
∵Q_放=mq=Q，
∴m=

Q放

q

=

4.2×107J

3×107J/kg

=1.4kg．
答：（1）这些水的温度能升高到65℃；
（2）热水器所接受的这些太阳能，相当于完全燃烧1.4kg煤所放出的热量．

点评：本题考查了太阳能热水器使用、吸热公式计算、燃料燃烧放热计算，虽知识点多，但条件已给出，难度不大．