Question

【題目】如圖是某太陽能熱水器，向其中注入50kg水，陽光照射一段時間后，水溫從10℃升高到50℃．水的比熱容是4.2×103J/（kg℃）．試求：
（1）這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是多少？
（2）如果這段時間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8×107J，則這段時間該熱水器的效率是多少？
（3）若用煤燃燒來提供2.8×107J的熱量，需完全燃燒多少千克煤？（煤的熱值約為3.5×107J/kg）．

Answer 1

【答案】
（1）解：水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）

=4.2×103J/（kg℃）×50 kg×（50℃﹣10℃）

=8.4×106J．

答：這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是8.4×106J；

（2）解：熱水器的效率：

η= ×100%

= ×100%

=30%．

答：這段時間該熱水器的效率是30%；

（3）解：由題意得，煤完全燃燒放出的熱量Q放=Q=2.8×107J，

由Q=mq得，需完全燃燒煤的質量：

m= = =0.8kg．

答：若用煤燃燒來提供2.8×107J的熱量，需完全燃燒0.8千克煤．

【解析】（1）知道水的比熱容、水的質量、初溫和末溫，根據Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；（2）知道水吸收的熱量和熱水器接收到太陽輻射的熱量，利用效率公式η= ×100%求出該熱水器的效率；（3）知道煤燃燒放出的熱量和煤的熱值，根據Q放=mq的變形公式m= 求出需完全燃燒煤的質量．