Question

（5分） 小明家新安裝了一臺(tái)容積為0．5m³的太陽(yáng)能熱水器，加滿(mǎn)水后，經(jīng)過(guò)4h陽(yáng)光的照射，水溫由原來(lái)的20℃升高到40℃．問(wèn)：

（1）在這4h內(nèi)水吸收了多少熱量?
（2）若這些熱量由效率為20％的火爐燃燒焦炭來(lái)提供，則需要燃燒多少千克焦炭?[水的比熱容C_水=4．2×10³J／(kg．℃)、焦炭的熱值q=3．0×10⁷J／kg]

Answer 1

4。2×10⁷ J，7kg， 無(wú)污染、節(jié)約能源、取之不盡用之不竭

分析：（1）知道水的體積，利用密度公式求水的質(zhì)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(lái)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．
解答：解：（1）太陽(yáng)能熱水器中的水質(zhì)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(zhì)量：
m′=
=7kg．
答：（1）太陽(yáng)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(lái)提供．則需要燃燒7kg焦炭．