Question

19．一太阳能热水器装满质量为80kg的水，
（1）水温升高50℃需吸收多少热量？
（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？[焦炭q=3.0×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容、水升高的温度，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，即Q_吸=Q_放×20%，再利用Q_放=mq求需要完全燃烧多少焦炭．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm_水△t=4.2×10³J/（kg•℃）×80kg×50℃=1.68×10⁷J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得，焦炭燃烧需放出的热量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{20%}$=8.4×10⁷J，
由Q_放=mq得，需要焦炭的质量：
m_焦炭=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=2.8kg．
答：（1）太阳能热水器中的水吸收了1.68×10⁷J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2.8kg焦炭．

点评 本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq的掌握和运用，利用好“Q_吸=Q_放×20%=m′q×20%”是本题的关键．