Question

12．某太陽(yáng)能熱水器內(nèi)裝有100kg初溫為25℃的水，經(jīng)過(guò)一天的太陽(yáng)照射，水溫升高到75℃，則：（過(guò)程中不計(jì)熱損失，水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）、天然氣的熱值為2.1×10⁷J/kg）
（1）水吸收的熱量為多少J？
（2）這些熱量相對(duì)于完全燃燒多少kg天然氣所放出的熱量？
（3）要產(chǎn)生同樣多的熱量，用“220V 2000W”的電熱水器正常工作需要多少min時(shí)間？

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量和初溫、末溫、比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）根據(jù)題意可知天然氣完全燃燒釋放的熱量，根據(jù)Q_放=mq求出所需天然氣的質(zhì)量；
（3）根據(jù)題意可知電熱水器產(chǎn)生的熱量，根據(jù)Q=W=Pt求出電熱水器正常工作的時(shí)間．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³ J/（kg•℃）×100kg×（75℃-25℃）
=2.1×10⁷J；
（2）由題意可知，天然氣完全燃燒釋放的熱量：
Q_放=Q_吸=2.1×10⁷J，
由Q_放=mV可得，所需天然氣的質(zhì)量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{2.1×1{0}^{7}J/kg}$=1kg；
（3）由題意可知，電熱水器產(chǎn)生的熱量：
Q_放=Q_吸=2.1×10⁷J，
由Q_放=W=Pt可得，電熱水器正常工作的時(shí)間：
t′=$\frac{W}{P}$=$\frac{{Q}_{放}}{P}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{2000W}$=10500s=175min．
答：（1）水吸收的熱量為2.1×10⁷J；
（2）這些熱量相對(duì)于完全燃燒1kg天然氣所放出的熱量；
（3）要產(chǎn)生同樣多的熱量，用“220V 2000W”的電熱水器正常工作需要175min．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了吸熱公式和燃料完全燃燒釋放熱量公式以及電功公式的綜合應(yīng)用，是一道較為簡(jiǎn)單的計(jì)算題．