Question

太阳能热水器是采用光转化为热的方式利用太阳能的．我国太阳能热水器已走进了千家万户．小明家的太阳能热水器一天能把150kg、初温为20℃的水加热到60℃？试计算：?
（1）太阳能热水器中的水一天吸收的热量．
（2）若这些热量由焦炭燃烧获得，则至少需要多少焦炭？（焦炭的热值为3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量即为太阳能热水器一天吸收的热量；
（2）根据题意可知焦炭燃烧放出的热量，根据Q_放=mq求出所需焦炭的质量．

解答：解：（1）太阳能热水器一天吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×150kg×（60℃-20℃）
=2.52×10⁷J；
（2）由题知，Q_放=m_焦炭q=Q_吸=1.68×10⁶J，
需要焦炭的质量：
m_焦炭=

Q放

q

=

2.52×107J

3×107J/kg

=0.84kg．
答：（1）太阳能热水器中的水一天吸收的热量为2.52×10⁷J；
（2）若这些热量由焦炭燃烧获得，则至少需要0.84kg焦炭．

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=mq的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．