Question

太阳能是个巨大的能源，其总辐射功率为3.8×10²³kW，即每秒钟向周围空间辐射的热量相当于1.3×10¹⁹kg标准煤完全燃烧时放出的能量．请算出这些能量为多少J？这些能量能使多少吨水的温度从15℃升高到55℃？（煤的热值为3.4×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）已知标准煤的质量和热值，根据Q=mq求出完全燃烧时放出的能量，即为太阳每秒钟向周围空间辐射的热量；
（2）根据题意可知水吸收的热量，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出可加热水的质量．

解答：解：（1）由题意可知，太阳每秒钟向周围空间辐射的热量：
Q=m_煤q=1.3×10¹⁹kg×3.4×10⁷J/kg=4.42×10²⁶J；
（2）由题意可知，水吸收的热量：
Q_吸=Q=4.42×10²⁶J，
根据Q_吸=cm（t-t₀）可得，可加热水的质量：
m_水=

Q吸

c(t-t0)

=

4.42×1026J

4.2×103J/(kg?℃)×(55℃-15℃)

≈2.63×10²¹kg=2.63×10¹⁸t．
答：太阳每秒钟向周围空间辐射的热量为4.42×10²⁶J，这些能量能使2.63×10¹⁸t水的温度从15℃升高到55℃．

点评：本题考查了燃料释放热量公式和吸热公式的灵活应用，从题干中得出有用的信息是关键．