Question

某太阳能热水器的水箱内装有50kg的水，太阳光照射一段时间后，水温从20℃升高到60℃．若用某种锅炉烧水，同样把50kg的水从20℃升高到60℃，需要燃烧0.5kg的焦炭．水的比热容是4.2×10³J/（kg?℃），焦炭的热值是3.0×10⁷J/kg．问：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）此锅炉的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）已知水的质量、水的初温末温，利用吸热公式Q_吸=Cm（t-t₀）计算水吸收的热量（有用能量）；
（2）根据Q=mq求出焦炭放出的热量，利用效率公式求该热水器的效率；

解答：解：
（1）水吸收的热量Q_吸=c_水m_水（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×50kg×（60℃-20℃）
=8.4×10⁶J．
（2）∵燃烧0.5kg的焦炭放出的热量为Q_放=m_焦炭q_焦炭=0.5kg×3.0×10⁷J/kg=1.5×10⁷J，
∴η=

Q吸

Q放

=

8.4×106J

1.5×107J

=56%．
答：（1）水吸收的热量是8.4×10⁶J．
（2）此锅炉的效率是56%．

点评：本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．