Question

小明家最近安装了一台太阳能热水器，装满时水的质量是100kg．当其中装满水时，请回答下列问题：
（1）水温升高50℃需吸收多少热量？
（2）若产生的这些热量由完全燃烧煤气来提供，且煤气炉的效率为60%，则需完全燃烧多少kg的煤气？[c_水=4.2×10³J/（㎏?℃），q_煤气=4.2×10⁷J/kg]
（3）请你说出太阳能热水器的一个优点．

Answer 1

分析：（1）已知水的质量、比热容、温度的变化量求热量，利用热量公式Q=cm△t计算热量．
（2）然后根据吸热等于放热，利用热量公式Q=qm计算出煤气的质量．若这些热量由效率为60%的火炉燃烧焦炭来提供，即Q_吸=Q_放×60%，再利用Q_放=mq求需要完全燃烧多少煤气．
（3）从环保、节约能源（省钱）、取之不尽等方面列举太阳能热水器的优点．

解答：解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×50℃=2.1×10⁷J；
（2）由题知，Q_吸=Q_放×60%=m′q×60%=2.1×10⁷J，则
需要煤气的质量：
m′=

Q放

q×60%

=

2.1×107J

4.2×107J/kg×60%

≈0.83kg．
（3）太阳能热水器是将太阳能转化为内能，被水吸收，温度升高，供人使用，对环境无污染；节约能源（省钱）；取之不尽用之不竭等．
答：（1）水温升高50℃需吸收2.1×10⁷J的热量？
（2）需完全燃烧0.83kg的煤气；
（3）太阳能热水器的一个优点：对环境无污染．

点评：本题考查了密度公式和热量公式的运用和计算能力，计算过程要注意单位换算，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，利用好“Q_吸=Q_放×60%=m′q×60%”是本题的关键．