题目内容
【题目】小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到了40℃.问:在这4h内水吸收了多少热量?若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少千克焦炭?[水的比热容c水=4.2×103J/(kg℃)、焦炭的热值q=3.0×107J/kg].
【答案】解:(1)由ρ= 得水的质量为:
m=ρV=1×103kg/m3×0.5m3=500kg;
则水吸收的热量为:
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×500kg×(40℃﹣20℃)=4.2×107J.(2)由题知,Q吸=Q放×20%,
∴Q放= = =2.1×108J,
∵Q放=m碳q,
需要焦炭的质量:
m碳= = =7kg.
答:这4h内水吸收了的热量是2.1×108J,若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧7千克焦炭.
【解析】(1)知道太阳能热水器的容积,可利用公式m=ρV计算出水的质量,又知道水的比热容、水的初温和末温,可利用热量公式Q吸=cm(t﹣t0)计算出水吸收的热量.(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,Q吸=Q放×20%,再利用Q放=mq求需要焦炭的质量.
【题目】某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系.他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1分钟记录了杯中水的温度(见表).
加热的时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
甲杯水温/℃ | 25 | 27 | 29 | 32 | 34 | 36 | 38 |
乙杯水温/℃ | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
(1)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有和等.
(2)通过表中记录本的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 .
(3)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并记录的数据、利用公式Q吸=cm(t﹣t0)计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值.你认为他的计算结果可靠吗? , 这是由于? .