Question

11．太陽能已在家庭中廣泛應用，小明家新安裝了一臺容積為50L的太陽能熱水器，加滿水后，經過4h陽光的照射，水溫由原來的20℃升高到40℃，則：
（1）在這4h內水吸收了多少熱量？
（2）若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來提供，則需要燃燒多少焦炭？[水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）、焦炭的熱值q=3.0×10⁷J/kg]
（3）說說使用太陽能的好處．

Answer 1

分析 （1）根據密度公式求出水的質量，又知道水的比熱容、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）若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來提供，即Q_吸=Q_放×20%，再利用Q_放=mq求需要完全燃燒多少焦炭（3）從環(huán)保、取之不盡等方面列舉太陽能的優(yōu)點

解答 解：
（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質量：
m=ρV=1×10³kg/m³×50×10^-3m³=50kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（40℃-20℃）=4.2×10⁶J；
（2）由題知，Q_吸=Q_放×20%=m′q×20%=4.2×10⁶J，
需要焦炭的質量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q×20%}$=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{3×1{0}^{7}J/kg×20%}$=0.7kg．
（3）太陽能優(yōu)點有清潔無污染、可再生等．
答：（1）在這4h內水吸收了多少熱量4.2×10⁶J；
（2）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0.7千克焦炭；
（3）太陽能優(yōu)點有清潔無污染、可再生等．

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×20%=m′q×20%”是本題的關鍵．