Question

太阳能具有清洁无污染、可再生等优点，是最有开发前景的新能源之一，小明家新安装了一台容积为500kg的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到40℃，则：
（1）在这4h内水吸收了多少热量？
（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少焦炭？[水的比热容C水=4.2×10³J/（kg．℃）、焦炭的热值q=3.0×10⁷J/kg]．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，即Q_吸=Q_放×20%，再利用Q_放=mq求需要完全燃烧多少焦炭．
解答：解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×500kg×（40℃-20℃）=4.2×10⁷J；
（2）由题知，Q_吸=Q_放×20%=m′q×20%=4.2×10⁷J，
需要焦炭的质量：
m′===7kg．
答：（1）在4h内水吸收了4.2×10⁷J的热量；
（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供．则需要燃烧7kg焦炭．
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，利用好“Q_吸=Q_放×20%=m′q×20%”是本题的关键．