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）這段時間該熱水器中的水吸收的熱量為8.4×106J；

（2）如果這段時間內熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8×107J，則該熱水器的效率是30%；

（3）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）水吸收的太陽能為Q=cmΔt=4.2×103J／(kg℃) ×50 kg×40℃=8.4×106 J；（2）熱水器的效率為η=Q/W=8.4×106 J/（2.8×107J）=30%；（3）需要燃燒的煤的質量m=W/q=2.8×107J/（3.5×l07J／kg）=0.8 kg。