题目内容
3．小明家新安装了一台装有200kg水的太阳能热水器，加满水后，经过一段时间阳光的照射，初温20℃的水吸收了1.68×107J的热量．已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃）、焦炭的热值q=3.0×107J/kg求：（1）水温升高到多少℃？
（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则焦炭完全燃烧放出的热量为多少？
（3）需要完全燃烧多少kg的焦炭？实际需要的焦炭质量大于算出的质量，原因是什么？（写出一个即可）
分析 （1）已知水的质量、比热容、初温和吸收的热量，根据Q吸=cm（t-t0）求出水的末温；
（2）由效率公式的变形公式求出焦炭完全燃烧释放的热量；
（3）由Q放=mq求出所需焦炭的质量，从热量的散失和燃料是否完全燃烧进行解答．
解答 解：（1）由Q吸=cm（t-t0）可得，水的末温：
t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$+t0=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×200kg}$+20℃=40℃；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%可得，焦炭完全燃烧放出的热量：
Q放=$\frac{{Q}_{放}}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{20%}$=8.4×107J；
（3）由Q放=mq可得，所需焦炭的质量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=2.8kg，
由于燃料不能完全燃烧，且燃料燃烧释放的热量不能完全被水吸收，所以，实际需要的焦炭质量大于算出的质量．
答：（1）水温升高到40℃；
（2）焦炭完全燃烧放出的热量为8.4×107J；
（3）需要完全燃烧2.8kg的焦炭；原因是：焦炭不可能完全燃烧，且燃烧放出的热量也不可能全部被水吸收，存在热损失．
点评 本题把热量计算和热值联系在一起，增加了难度；并进行了热量损失原因的剖析，增强了学生节约能源的认识．
练习册系列答案
相关题目
将一只闹钟放进密封的玻璃罩中，然后逐渐往外抽气，我们听到闹钟声越来越弱（强/弱）．由此我们可以得出一个结论真空不能传声．但现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，即实验无法达到绝对的真空．在这种情况下，你是怎样得出这一结论的D
8．我们生活在声的海洋中．关于声音，下列说法中正确的是（ ）
| A． | 只要物体振动，我们就能听到声音 | |
| B． | 振动停止，发声也一定停止 | |
| C． | 市区禁止鸣笛是为了在人耳处减弱噪声 | |
| D． | 声波在真空中传播速度最快 |
15．随着科技的进步和生活水平的日益提高，人们主动利用科技知识改善生活环境的意识逐渐增强．如图所示的四幅图片场景，是人们应用物理知识改善生活环境的几种做法，其中主要是用来降温的是（ ）
| A． |  景区喷雾 | B． |  人造雪景 | C． |  撒盐融雪 | D． |  人工降雨 |
13．下列数据中符合实际的是（ ）
| A． | 一张试卷的厚度约为70 mm | |
| B． | 光在空气中的传播速度约为340 m/s | |
| C． | 中学生的身高约为160 cm | |
| D． | 正常情况下人心跳两次的间隔大约为1min |