Question

19．如圖是太陽能熱水器的裝置圖．肖濤家新安裝了一臺容積為500L的太陽能熱水器，加滿水后，經(jīng)過6h太陽光的照射，水溫由原來的20℃升高到50℃．問：
（1）在這6h內(nèi)水吸收了多少熱量？
（2）若這些熱量由效率為30%的火爐燃燒焦炭來提供，則需要燃燒多少千克焦炭？
（3）使用太陽能熱水器有哪些優(yōu)點？（至少寫出兩點）[水的比熱容c=4.2×10³J（kg•℃）、焦炭的熱值q=3.0×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)熱量的計算公式為Q_吸=cm△t，可以計算出水吸收的熱量，不過此時需要注意的是水的質(zhì)量為m=ρV．
（2）由Q_吸=ηQ_放和Q_放=mq計算出燃燒焦炭的質(zhì)量．
（3）太陽能的特點：太陽能十分巨大，產(chǎn)生能源總量多，并且供應時間長，分布廣闊，獲取方便，安全清潔，不會給環(huán)境帶來污染．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，水的質(zhì)量是m=ρV=10³kg/m³×500×10^-3m³=500kg，
水吸收的熱量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×500kg×（50℃-20℃）=6.3×l0⁷J；
（2）由Q_吸=ηQ_放和Q_放=mq可得：m=$\frac{{Q}_{放}}{ηq}$=$\frac{6.3×1{0}^{7}J}{30%×3.0×1{0}^{7}J/kg}$=7kg；
（3）太陽能具有分布廣闊，獲取方便，且安全清潔、不會污染的特點．
答：（1）在這6h內(nèi)水吸收了6.3×l0⁷J的熱量；
（2）若這些熱量由效率為30%的火爐燃燒焦炭來提供，則需要燃燒7千克焦炭；
（3）太陽能的優(yōu)點是節(jié)約資源、無污染、省錢．

點評 本題考查對水吸熱和燃料燃燒放熱的計算及太陽能的優(yōu)點，難度不大；關鍵理解火爐的效率，即Q_吸=ηQ_放．