Question

20．太阳能热水器内盛有质量为40kg，温度为20℃的水，在阳光照射下，水的温度升高到45℃，水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃），焦炭的热值q=3.0×10⁷ J/kg．求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）如果焦炭完全燃烧时放出的热量有40%被这些水吸收，需要燃烧多少千克焦炭？

Answer 1

分析 （1）已知水的质量、初温和末温．根据Q_吸=cm△t可求出水吸收热量；
（2）如果焦炭完全燃烧时放出的热量有40%被这些水吸收，则根据Q_吸=ηQ_放求出Q_放，根据Q_放=mq变形后可求得焦炭的质量．

解答 解：（1）水吸收的太阳能：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×（45℃-20℃）=4.2×l0⁶J；
（2）Q_吸=ηQ_放
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{40%}$=1.05×l0⁷J，
由Q_放=mq变形得：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.05×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.35kg．
答：（1）水吸收的热量是4.2×10⁶J；
（2）需要燃烧0.35kg的焦炭．

点评 本题是基本的公式应用题，也是热量计算试题中的典型基本题，同学们注意公式的写法，同时要注意比较一下Q_放=Vq和Q_放=mq，有助于把握相关规律．