Question

【题目】如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4．2×103J/（kg·℃）。试求：

（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？

（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2．8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？

（3）若用煤燃烧来提供2．8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3．5×107J/kg）。

Answer 1

【答案】（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量为8.4×106J；

（2）如果这段时间内热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则该热水器的效率是30%；

（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧0.8千克煤

【解析】（1）水吸收的太阳能为Q=cmΔt=4.2×103J／(kg℃) ×50 kg×40℃=8.4×106 J；（2）热水器的效率为η=Q/W=8.4×106 J/（2.8×107J）=30%；（3）需要燃烧的煤的质量m=W/q=2.8×107J/（3.5×l07J／kg）=0.8 kg。