Question

6．太阳能是个巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境，太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，假如太阳能热水器内盛有200kg、25℃的水，在阳光的照射下水温升高到75℃，已知水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）．
（1）太阳能热水器内水的温度变化了多少℃？
（2）这些水吸收的热量是多少J？
（3）若用干木柴来加热这些水升高到相同温度，干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少干木柴？（已知干木柴的热值为q=1.2×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道水的初温和末温，可求水的温度升高值；
（2）知道水的质量、温度升高值，根据吸热公式计算水吸收的热量；
（3）知道水吸收的热量，而Q_吸=Q_放，利用Q_放=mq计算需要完全燃烧多少干木柴．

解答 解：
（1）太阳能热水器内水的温度变化值：
△t=75℃-25℃=50℃；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×50℃
=4.2×10⁷J．
（3）由题知，干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收，
则Q_放=Q_吸=m′q=4.2×10⁷J，
需要干木柴的质量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.2×1{0}^{7}J}{1.2×1{0}^{7}J/kg}$=3.5kg．
答：（1）太阳能热水器内水的温度变化了50℃；
（2）这些水吸收的热量是4.2×10⁷J；
（3）若用干木柴来加热这些水升高到相同温度，干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要3.5kg干木柴．

点评 本题考查了太阳能热水器使用、吸热公式计算、燃料燃烧放热计算，虽知识点多，但条件已给出，难度不大．