题目内容

8．某物理兴趣小组为了探究地球表面是吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装10kg的水，水的表面积为0.2m2，经过太阳光垂直照射30min，水温升高了10℃．问：
（1）实验时10kg的水30min内吸收了多少热量？
（2）平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少？
（3）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，至少需要燃烧多少m3的液化气？（假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是5.0×107J/m3）

分析 （1）知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）在（1）中求出的是30min内在0.2m2表面积上水吸收的热量，据此可求出平均每分钟1m2水面吸收的热量；
（3）由题知，液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，知道液化气的热值，利用Q吸=Q放=Vq求需要的液化气的体积．

解答 解：（1）30min内10kg水吸收的热量：
Q放=cm△t=4.2×103J/（kg．℃）×10kg×10℃=4.2×105J；
（2）平均每分钟1m2水面吸收的热量：
Q=$\frac{{Q}_{吸}}{ts}$=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{30min×0.2{m}^{2}}$=7×104J/（min•m2）；
（3）由题知，Q放=Vq=Q吸=1.26×105J，
需要液化气的体积：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{5.0×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=8.4×10-3m3．
答：（1）实验时10kg的水30min内吸收了4.2×105J的热量；
（2）平均每分钟1m2水面吸收的热量是7×104J；
（3）至少需要燃烧8.4×10-3m3的液化气．

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，计算时注意气体燃料热值的单位是J/m3，不是J/kg．

练习册系列答案
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