Question

17．全世界石油、煤炭消耗量的迅速增长，导致全球能源危机加剧．因此，开发和利用新能源，成为全世界最为关注的问题之一．
（1）某太阳能热水器内装有100kg、25℃的水，经过一天照射后，温度升高了50℃，则水升温吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×10³J/（Kg•℃）]
（2）假设烧煤给水加热，水有效利用的热量占煤燃烧放出热量的10%，则一天至少烧煤多少千克？（煤的热值是3.0×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）已知水的质量、水的比热容、水温度的变化，直接利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量．
（2）煤烧水时有效利用的热量占煤完全燃烧放出热量的10%，从而可以计算出煤完全燃烧放出的热量，又知道煤的热值，可利用公式m=$\frac{Q}{q}$计算出煤的质量．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×50℃=2.1×10⁷J．
（2）而煤烧水时有效利用的热量占煤燃烧放出热量的10%，
因为煤完全燃烧放出的热量为：Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{10%}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{10%}$=2.1×10⁸J，
而q=3.0×10⁷J/kg，
所以需要煤的质量为：m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{8}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=7kg．
答：
（1）水升温吸收的热量是2.1×10⁷J．
（2）一天至少烧煤7千克．

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，通过做题使学生了解太阳能的优点，引导学生积极开发新能源，有意义！