Question

小明将新安装一台容积为0。5立方米的太阳能热水器加满水后经过4个小时阳光

的照射水温有原来的20摄氏度升高到40摄氏度问4小时水吸收了多少热量[2]若这些热量有效率为百分之20的火炉燃烧焦炭提供的则需要燃烧多少焦炭[水的比热容是4.2乘10的三次方焦耳每立方米焦炭的热值是3乘10的7次方焦耳每千克]请详细

Answer 1

（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，即Q吸=Q放×20%，再利用Q放=mq求需要完全燃烧多少焦炭．
解：（1）太阳能热水器中的水质量：
m=ρv=1×103kg/m3×0.5m3=500kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×500kg×（40℃-20℃）=4.2×107J；
（2）由题知，Q吸=Q放×20%=m′q×20%=4.2×107J，
需要焦炭的质量：
m′=Q放 q×20% =4.2×107J 3×107J/m3×20% =7kg．
答：（1）太阳能热水器中的水吸收了4.2×107J的热量；
（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供．则需要燃烧7kg焦炭．
本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的掌握和运用，利用好“Q吸=Q放×20%=m′q×20%”是本题的关键．