Question

7．某太陽能熱水器的水箱內(nèi)裝有50L的水，太陽光照射一段時(shí)間后，水溫從20℃升高到80℃．水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃），焦炭的熱值是3×10⁷J/kg．試求：
（1）水吸收的熱量是多少？
（2）這些熱量相當(dāng)于完全燃燒多少千克的焦炭？

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、比熱容，初溫和終溫，根據(jù)吸熱公式計(jì)算水吸收的熱量；
（2）知道水吸收的熱量，利用Q_放=mq計(jì)算需要完全燃燒多少焦炭．

解答 解（1）水的體積V=50L=50×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×50×10^-3m³=50kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm_水（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（80℃-20℃）
=1.26×10⁷J；
（2）焦炭燃燒需放出的熱量：Q_吸=Q_放═1.26×10⁷J；
由Q放=mq得需要焦炭的質(zhì)量：
m_炭=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=0.42kg．
答：（1）水吸收的熱量是1.26×10⁷J；
（2）這些能量相當(dāng)于完全燃燒0.42kg焦炭放出的熱量．

點(diǎn)評 本題考查了太陽能熱水器使用、吸熱公式計(jì)算、燃料燃燒放熱計(jì)算，雖知識點(diǎn)多，但條件已給出，難度不大．