Question

某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一水盆装600ml的水，水的表面积为0.01m³，经过太阳光垂直照射15min，水温升高5℃．
问：（1）实验时600ml水在15min内吸收了多少热量？
（2）若用液化气加热的方式使同质量的水升高相同的温度，至少需要燃烧多少的液化气？（假设液化气燃烧放出的热量有60%被水吸收，液化气的热值是5.0×10⁷J/m³）．

Answer 1

分析：（1）知道水的体积，根据ρ=

m

V

求出水的质量，又知道水的比热容和温度的变化，根据Q_吸=cm△t求出水吸收的热量；
（2）根据Q_吸=Q_放×60%求出液化气完全燃烧释放的热量，利用Q_放=Vq求出所需液化气的体积．

解答：解：（1）根据ρ=

m

V

可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×600×10^-6m³=0.6kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg?℃）×0.6kg×5℃
=1.26×10⁴J；
（2）由题意可知，Q_吸=Q_放×60%，
则液化气完全燃烧释放的热量：
Q_放=

Q吸

60%

=

1.26×104J

60%

=2.1×10⁴J，
∵Q_放=Vq，
∴所需液化气的体积：
V=

Q放

q

=

2.1×104J

5×107J/m3

=4.2×10^-3m³．
答：（1）实验时600ml水在15min内吸收了1.26×10⁴J的热量；
（2）若用液化气加热的方式使同质量的水升高相同的温度，至少需要燃烧4.2×10^-3m³的液化气．

点评：本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q_放=Vq和效率公式的掌握和运用，计算时注意气体燃料热值的单位是J/m³，不是J/kg．