Question

6．小明家的太陽能熱水器內(nèi)裝有100kg、25℃的水．經(jīng)過一天照射后，溫度升高到75℃，假設(shè)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3.0×10⁷J/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

分析 （1）知道水的質(zhì)量、比熱容和水升高的溫度，根據(jù)吸熱公式Q_吸=cm△t計(jì)算水吸收的熱量；
（2）煤燒水時(shí)有效利用的熱量占煤完全燃燒放出熱量的10%，從而可以計(jì)算出煤完全燃燒放出的熱量，又知道煤的熱值，可利用公式Q_放=mq計(jì)算出煤的質(zhì)量．

解答 解：（1）水吸收的熱量為：
Q_吸=cm（t-t₀）t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（75℃-25℃）=2.1×10⁷J．
（2）而煤燒水時(shí)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=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{10%}$=2.1×10⁸J，
由Q_放=mq得需要煤的質(zhì)量為：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{8}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=7kg．
答：（1）水溫升高吸收的熱量為2.1×10⁷J；
（2）煤的質(zhì)量為7kg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)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(yùn)用，通過做題使學(xué)生了解太陽能的優(yōu)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生積極開發(fā)新能源，有意義！