Question

太阳能热水器以其安全且无污染在人们生活中得到了广泛使用．小芳家太阳能热水器的效率是50%，里面装有温度为15℃、质量为100kg所谓水，当这个热水器接受了4.2×10⁷J的太阳能时（c_水=4.2×10³J/（kg?℃）．求：
（1）这些水的温度能升高到多少？
（2）热水器所接受的这些太阳能，相当于完全燃烧多少kg无烟煤所放出的热量？（无烟煤的热值为3.4×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）已知热水器接受了4.2×10⁷J的太阳能，太阳能热水器的效率是50%，可求出水吸收的热量，根据Q_吸=cm（t-t₀）变形可求出水的末温度．
（2）无烟煤完全燃烧所放出的热量等于热水器所接受的这些太阳能，根据m=

Q

q

可求出无烟煤质量．

解答：解：（1）Q_吸=50%Q_太阳能=4.2×10⁷J×50%=2.1×10⁷J，
根据Q_吸=cm（t-t₀）变形可得：
水的末温度：t=t₀+

Q吸

cm

=15℃+

2.1×107J

4.2×103J/(kg?℃)×100kg

=65℃；
（2）无烟煤完全燃烧所放出的热量Q_放=Q_太阳能=4.2×10⁷J，
无烟煤质量：m=

Q放

q

=

4.2×107J

3.4×107J/kg

≈1.24kg．
答：（1）这些水的温度能升高到65℃；
（2）热水器所接受的这些太阳能，相当于完全燃烧1.24kg无烟煤所放出的热量．

点评：本题考查了热量公式Q_吸=cm（t-t₀）和热值公式q=

Q放

m

的运用，也是热量计算试题中的典型基本题，只要理解有关公式解答并不难．