Question

19．如图是太阳能热水器的装置图．肖涛家新安装了一台容积为500L的太阳能热水器，加满水后，经过6h太阳光的照射，水温由原来的20℃升高到50℃．问：
（1）在这6h内水吸收了多少热量？
（2）若这些热量由效率为30%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭？
（3）使用太阳能热水器有哪些优点？（至少写出两点）[水的比热容c=4.2×10³J（kg•℃）、焦炭的热值q=3.0×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析 （1）根据热量的计算公式为Q_吸=cm△t，可以计算出水吸收的热量，不过此时需要注意的是水的质量为m=ρV．
（2）由Q_吸=ηQ_放和Q_放=mq计算出燃烧焦炭的质量．
（3）太阳能的特点：太阳能十分巨大，产生能源总量多，并且供应时间长，分布广阔，获取方便，安全清洁，不会给环境带来污染．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，水的质量是m=ρV=10³kg/m³×500×10^-3m³=500kg，
水吸收的热量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×500kg×（50℃-20℃）=6.3×l0⁷J；
（2）由Q_吸=ηQ_放和Q_放=mq可得：m=$\frac{{Q}_{放}}{ηq}$=$\frac{6.3×1{0}^{7}J}{30%×3.0×1{0}^{7}J/kg}$=7kg；
（3）太阳能具有分布广阔，获取方便，且安全清洁、不会污染的特点．
答：（1）在这6h内水吸收了6.3×l0⁷J的热量；
（2）若这些热量由效率为30%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧7千克焦炭；
（3）太阳能的优点是节约资源、无污染、省钱．

点评 本题考查对水吸热和燃料燃烧放热的计算及太阳能的优点，难度不大；关键理解火炉的效率，即Q_吸=ηQ_放．