Question

19．一太陽能熱水器裝滿質(zhì)量為80kg的水，
（1）水溫升高50℃需吸收多少熱量？
（2）若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來提供，則需要燃燒多少焦炭？[焦炭q=3.0×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水升高的溫度，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．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm_水△t=4.2×10³J/（kg•℃）×80kg×50℃=1.68×10⁷J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$得，焦炭燃燒需放出的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{20%}$=8.4×10⁷J，
由Q_放=mq得，需要焦炭的質(zhì)量：
m_焦炭=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=2.8kg．
答：（1）太陽能熱水器中的水吸收了1.68×10⁷J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2.8kg焦炭．

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，利用好“Q_吸=Q_放×20%=m′q×20%”是本題的關鍵．