Question

8．由于太阳能具有安全、清洁、方便等特点，使得人们越来越广泛地使用它．已知某太阳能热水器的水箱受太阳热辐射4.2×10⁶J，如果这些热量的50%被水箱内质量为50kg，温度为30℃的水吸收，可使这些水的温度升高到多少？若燃烧煤来给这些水加热，消耗多少煤（煤的利用率为10%）？请说出使用太阳能热水器有哪些优点？（煤的热值：6.0×10⁶J•kg^-1）

Answer 1

分析 （1）根据题意求出水吸收的热量，根据Q=cm△t求出水升高的温度．
（2）求出了水吸收的热量，由题知Q_吸=10%Q_放，利用Q_放=mq计算需要完全燃烧多少煤；
（3）太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁、安全能源．

解答 解：
（1）根据题意可知，水吸收的热量：Q_吸=4.2×10⁶J×50%=2.1×10⁶J，
由Q_吸=cm△t可得，水升高的温度：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J（kg•℃）×50kg}$=10℃．
可使这些水的温度升高到：t=30℃+10℃=40℃；
（2）由题可知Q_吸=10%Q_放，根据公式Q_放=qm可知，需要燃烧煤的质量：
m_煤=$\frac{{Q}_{吸}}{10%q}$=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{10%×6.0×1{0}^{6}J/kg}$=3.5kg；
（3）使用太阳能热水器清洁无污染、安全．
答：可使这些水的温度升高到40℃；若燃烧煤来给这些水加热，消耗3.5kg；使用太阳能热水器清洁无污染、安全．

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，通过做题使学生了解太阳能的优点，引导学生积极开发新能源，有意义！