Question

【題目】小明家新安裝了一臺容積為0.5m3的太陽能熱水器，加滿水后，經過四小時陽光的照射水溫由原來的20℃升高到40℃．問：在這四小時內水吸收了多少熱量？若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來提供，則需要燃燒多少千克焦炭？（焦炭的熱值為3×107J/kg）

Answer 1

【答案】解：①太陽能熱水器中的水質量：m=ρv=1×103kg/m3×0.5m3=500kg，
水吸收的熱量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×500kg×（40℃﹣20℃）=4.2×107J；
②由題知，Q吸=Q放×20%=m′q×20%=4.2×107J，
需要焦炭的質量：
m′= =7kg．
答：①太陽能熱水器中的水吸收了4.2×107J的熱量；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7kg焦炭．
【解析】（1）知道水的體積，利用密度公式求水的質量，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．
【考點精析】通過靈活運用熱量的計算和燃料的熱值，掌握熱量的計算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克?℃)；m是質量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放；熱值（q ）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，單位是：焦耳/千克．燃料燃燒放出熱量計算：Q放 =qm；（Q放 是熱量，單位是：焦耳；q是燃燒值，單位是：焦/千克；m 是質量，單位是：千克即可以解答此題．