Question

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量为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

解：（1）水吸收的热量：

Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×500kg×（40℃-20℃）=4.2×10⁷J；   --------2分

（2）由题知，Q_吸=Q_放×20%=m′q×20%=4.2×10⁷J，             -------2分

Q_放= Q_吸/20%=4.2×10⁷J/20%=2.1×10⁸J

需要焦炭的质量：

m′  =  Q_放/q= 2.1×10⁸J /3.0×10⁷J/kg   =   =7kg       

  ．                                                          -------2分

答：（1）在4h内水吸收了4.2×10⁷J的热量；

（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．