题目内容
16．某太阳能热水器接收太阳能的总有效面积为4m2，热水器每平方米的面积上1h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106J，热水器仅能把接收的太阳能的42%转化为水的内能．（水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）．（1）若光照5h可以使热水器内初温为10℃、质量为100kg的水温度升高到多少℃？
（2）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，则至少需要燃烧多少m3的液化气？
（假设液化气燃烧放出的热量有70%被水吸收，液化气的热值是5.0×107J/m3）
分析 （1）先根据已知条件计算出热水器中水吸收的热量，再根据吸热公式计算水升高的温度，知道初温求末温；
（2）由Q吸=Q放×60%求出液化气完全燃烧释放的热量，利用Q放=Vq求出所需液化气的体积．
解答 解：
（1）由题可得，水吸收的热量：
Q吸=2.5×106J/（m2•h）×4m2×5h×42%=2.1×107J，
由Q吸=cm△t可得，水温度升高：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×100kg}$=50℃，
所以温度升高到：t=t0+△t=10℃+50℃=60℃；
（2）由题意可知，Q吸=Q放×60%，
则液化气完全燃烧释放的热量：
Q放=$\frac{{Q}_{吸}}{70%}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{70%}$=3×107J，
由Q放=Vq可得，所需液化气的体积：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{3×1{0}^{7}J}{5×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.6m3．
答：（1）水温度升高到60℃；
（2）至少需要燃烧0.6m3的液化气．
点评 本题考查了对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq和效率公式的掌握和运用，计算时注意气体燃料热值的单位是J/m3，不是J/kg，还要注意升高了（△t）、升高（△t）、升高到（末温）的区别．
练习册系列答案
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1．下列知识结构中，正确的是（ ）
| A． |
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| B． |
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| C． |
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| D． |
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8．小明同学按照以下步骤测量盐水的密度：
①在烧杯中倒入适量盐水，用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；
②将烧杯中一部分盐水倒入量筒，测出烧杯和剩余盐水的总质量m2；
③测出量筒中盐水的体积V；
④把测得的数据填入表格，计算出盐水的密度．
（1）请补充步骤③的内容．
（2）为了记录相关数据，他设计了如下表格，请将表格中第一行所缺的项目补充完整．
（3）盐水密度的表达式为ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{V}$．（用测量的物理量符号表示）
（4）另一位同学的实验步骤如下：
①先测出空烧杯的质量为m1′；②接着向空烧杯中倒入适量盐水后，测出空烧杯和盐水的总质量为m2′；③再把烧杯中的盐水全部倒入量筒中，测出盐水的体积V′；④计算出盐水的密度ρ′．两位同学所测的密度中ρ（选填“ρ”或“ρ′”）更为准确，造成密度测量不准确的原因是另一同学在将盐水倒入量筒中时，不能全部倒入，致使测量的体积偏小．
①在烧杯中倒入适量盐水，用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；
②将烧杯中一部分盐水倒入量筒，测出烧杯和剩余盐水的总质量m2；
③测出量筒中盐水的体积V；
④把测得的数据填入表格，计算出盐水的密度．
（1）请补充步骤③的内容．
（2）为了记录相关数据，他设计了如下表格，请将表格中第一行所缺的项目补充完整．
| 烧杯和盐水的总质量/g | 烧杯和剩余盐水的总质量/g | 量筒内盐水的质量/g | 盐水的密度/（g•cm-3） | |
（4）另一位同学的实验步骤如下：
①先测出空烧杯的质量为m1′；②接着向空烧杯中倒入适量盐水后，测出空烧杯和盐水的总质量为m2′；③再把烧杯中的盐水全部倒入量筒中，测出盐水的体积V′；④计算出盐水的密度ρ′．两位同学所测的密度中ρ（选填“ρ”或“ρ′”）更为准确，造成密度测量不准确的原因是另一同学在将盐水倒入量筒中时，不能全部倒入，致使测量的体积偏小．
5．在“用托盘天平称物体”的实验中，下列操作正确的是（ ）
| A． | 使用天平时，应将天平放在水平桌面上 | |
| B． | 调节横梁平衡时，应先将游码移至横梁标尺左端0刻度线上 | |
| C． | 称量时右盘应该放置待称量的物体，左盘放置砝码 | |
| D． | 观察到指针指在分度盘的中线处，表明横梁已平衡 |
6．下列做法中，正确的是（ ）
| A． | 将废电池和其他生活垃圾一起放到垃圾箱内 | |
| B． | 无人的教室内开着灯 | |
| C． | 电学实验结束后及时断开开关 | |
| D． | 在实验课上随意大声讨论 |