Question

6．能源是人类社会进步发展的重要物质基础，太阳能处处可以利用，并且清洁无污染，是一种理想的能源，太阳能热水器内盛有100kg的水，在阳光照射下，水温由20℃升高到50℃，求：
（1）水吸收了多少热量？
（2）若同样的热量用热值为3.0×10⁷J/kg的焦炭来提供，至少需要多少千克的焦炭？c_水=4.2×10³J/（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；
（2）在没有热量损失的情况下，需要燃烧的焦炭质量最少，根据Q_放=mg求出需要焦炭的质量．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×10⁷J；
（2）在没有热量损失的情况下，需要燃烧的焦炭质量最少，
此时焦炭完全燃烧释放的热量：
Q_放=Q_吸=1.26×10⁷J，
由Q_放=mq可得，需要焦炭的质量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.42kg．
答：（1）水吸收了1.26×10⁷J的热量；
（2）若同样的热量用热值为3.0×10⁷J/kg的焦炭来提供，至少需要0.42kg的焦炭．

点评 本题考查了吸热公式和燃料完全燃烧释放热量公式的应用，要注意“升高到（末温）”和“升高了（△t）”的区别．