Question

15．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

分析 （1）根据物质吸热公式求出水吸收的热量；
（2）利用热效率公式和燃料放热公式求出燃料质量．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q _吸=cm△t
=4.2×10 ³J/（kg•℃）×500kg×（40℃-20℃）
=4.2×10 ⁷J；
（2）由题知，Q _吸=Q _放×20%=m′q×20%=4.2×10 ⁷J，
需要焦炭的质量：
m炭=$\frac{{Q}_{吸}}{ηq}$
=$\frac{4.2×1{0}^{7}J}{20%×3×1{0}^{7}/kg}$
=7kg．
答：（1）在这4h内水吸收了4.2×10 ⁷J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 本题主要考查的是热量的计算及其对太阳能源的认识，属于实际应用．