Question

【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，经过四小时阳光的照射水温由原来的20℃升高到40℃．问：在这四小时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？（焦炭的热值为3×107J/kg）

Answer 1

【答案】解：①太阳能热水器中的水质量：m=ρv=1×103kg/m3×0.5m3=500kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×500kg×（40℃﹣20℃）=4.2×107J；
②由题知，Q吸=Q放×20%=m′q×20%=4.2×107J，
需要焦炭的质量：
m′= =7kg．
答：①太阳能热水器中的水吸收了4.2×107J的热量；②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7kg焦炭．
【解析】（1）知道水的体积，利用密度公式求水的质量，又知道水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量；（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，即Q吸=Q放×20%，再利用Q放=mq求需要完全燃烧多少焦炭．
【考点精析】通过灵活运用热量的计算和燃料的热值，掌握热量的计算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克?℃)；m是质量；t0 是初始温度；t 是后来的温度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放；热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，单位是：焦耳/千克．燃料燃烧放出热量计算：Q放 =qm；（Q放 是热量，单位是：焦耳；q是燃烧值，单位是：焦/千克；m 是质量，单位是：千克即可以解答此题．