Question

3．一太陽能熱水器內(nèi)裝有50kg、20℃的水，在太陽照射下水溫升高到60℃，問水吸收的太陽能是多少？若這些能量由燃燒煤來獲得，且煤完全燃燒時只有40%的能量被水吸收，需要多少千克的煤？（煤的熱值是3×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）若煤完全燃燒時只有40%的能量被水吸收，即Q_吸=Q_放×40%，再利用Q_放=mq求需要完全燃燒多少煤．

解答 解：
（1）太陽能熱水器中的水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×10⁶J；
（2）由題知，Q_吸=Q_放×40%
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{40%}$=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{40%}$=2.1×10⁷J，
由Q_放=m_煤q得需要煤的質(zhì)量：
m_煤=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=0.7kg．
答：水吸收的太陽能是8.4×10⁶J；若這些能量由燃燒煤來獲得，且煤完全燃燒時只有40%的能量被水吸收，需要0.7kg的煤．

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，利用好“Q_吸=Q_放×40%=mq×40%”是本題的關(guān)鍵．