Question

【題目】小明家新安裝了一臺(tái)容積為0.5m3的太陽能熱水器，加滿水后，經(jīng)過4h陽光的照射，水溫由原來的20℃升高到了40℃．問：在這4h內(nèi)水吸收了多少熱量？若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來提供，則需要燃燒多少千克焦炭？[水的比熱容c水=4.2×103J/（kg℃）、焦炭的熱值q=3.0×107J/kg]．

Answer 1

【答案】解：（1）由ρ= 得水的質(zhì)量為：
m=ρV=1×103kg/m3×0.5m3=500kg；
則水吸收的熱量為：
Q吸=c水m（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×500kg×（40℃﹣20℃）=4.2×107J．（2）由題知，Q吸=Q放×20%，
∴Q放= = =2.1×108J，
∵Q放=m碳q，
需要焦炭的質(zhì)量：
m碳= = =7kg．
答：這4h內(nèi)水吸收了的熱量是2.1×108J，若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來提供，則需要燃燒7千克焦炭．
【解析】（1）知道太陽能熱水器的容積，可利用公式m=ρV計(jì)算出水的質(zhì)量，又知道水的比熱容、水的初溫和末溫，可利用熱量公式Q吸=cm（t﹣t0）計(jì)算出水吸收的熱量．（2）若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來提供，Q吸=Q放×20%，再利用Q放=mq求需要焦炭的質(zhì)量．