Question

小明家的太陽能熱水器內裝有100kg、25℃的水．經過一天照射后，溫度升高到75℃，假設用煤燒水，水吸收的熱量占煤完全燃燒放出的熱量的10%，且已知水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃），煤的熱值是3.0×10³J/kg．問
（1）熱水器中的水升溫吸收的熱量為多少焦？
（2）如果用煤燒水，那么需要多少千克的煤？

Answer 1

（1）水溫升高吸收的熱量為2.1×10⁷J；
（2）煤的質量為7kg．

解析試題分析：（1）知道水的質量、比熱容和水升高的溫度，根據吸熱公式Q_吸=cm△t計算水吸收的熱量；
（2）煤燒水時有效利用的熱量占煤完全燃燒放出熱量的10%，從而可以計算出煤完全燃燒放出的熱量，又知道煤的熱值，可利用公式m=計算出煤的質量．
（1））∵c=4.2×10³J/（kg?℃），m=100kg，△t=75℃﹣25℃=50℃，
∴水吸收的熱量為：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×50℃=2.1×10⁷J．
（2）而煤燒水時有效利用的熱量占煤燃燒放出熱量的10%，
∴煤完全燃燒放出的熱量為：Q_放===2.1×10⁸J，
而q=3.0×10⁷J/kg，
∴需要煤的質量為：m===7kg．
考點：熱量的計算；熱平衡方程的應用
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，通過做題使學生了解太陽能的優點，引導學生積極開發新能源，有意義！