Question

18．小明家新安裝了一臺水箱能容納500kg水的太陽能熱水器，加滿水后，經過4h陽光照射，水溫由原來的20℃升高到了40℃．[水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）、焦炭的熱值q=3.0×10⁷J/kg]
（1）求在這4h內水吸收的熱量？
（2）若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來提供，則需燃燒多少千克的焦炭？

Answer 1

分析 （1）根據熱量的計算公式Q=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）熱效率指被加熱物體吸收的熱量與燃料完成燃燒放出的熱量之比，η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$，結合Q_放=mq，從而可以計算出燃燒焦炭的質量．

解答 解：
（1）由題可知，4h陽光照射，使500kg的水從20℃升高到了40℃，
則水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×500kg×（40℃-20℃）=4.2×l0⁷J；
（2）根據公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$和Q_放=mq可得，需要焦炭的質量：
m_焦=$\frac{{Q}_{吸}}{qη}$=$\frac{{4.2×10}^{7}J}{{3.0×10}^{7}J/kg×20%}$=7kg．
答：（1）這4h內水吸收的熱量4.2×l0⁷J；
（2）若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來提供，需燃燒7kg的焦炭．

點評 本題主要考查的是熱量的計算及對熱效率的一些認識．