Question

12．某種型號太陽能熱水器貯水100kg在太陽照射下10h，裝滿水的太陽能熱水器中水溫升高60℃．已知此熱水器太陽能轉化為水的內能的效率為80%；水的比熱容4.2×10³J/（kg•℃）．試計算：
（1）太陽能熱水器照射10h，熱水器中水吸收的熱量？
（2）如熱水器所接收到的太陽能由熱值為3×10⁷J/kg的焦炭提供，需完全燃燒多少焦炭？

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、比熱容和水升高的溫度，根據(jù)吸熱公式Q_吸=cm△t計算水吸收的熱量；
（2）焦炭完全燃燒放出的熱量即太陽能接收的熱量，又知道焦炭的熱值，可利用公式m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$求出焦炭的質量．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（ kg•℃）×100kg×60℃=2.52×10⁷J；
（2）焦炭完全燃燒放出的熱量為：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.52×1{0}^{7}J}{80%}$=3.15×10⁷J，
由Q_放=mq得，需要焦炭的質量：
m_碳=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{3.15×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=1.05kg．
答：（1）太陽能熱水器照射10h，熱水器中水吸收的熱量是2.52×10⁷J；
（2）如熱水器所接收到的太陽能由熱值為3×10⁷J/kg的焦炭提供，需完全燃燒1.05kg焦炭

點評 本題考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運用，通過做題使學生了解太陽能的優(yōu)點，引導學生積極開發(fā)新能源，有意義！