Question

12．全世界石油、煤炭消耗量的迅速增長，導致全球能源危機加劇．開發和利用新能源，成為全世界最關注的問題之一．張浩家的太陽能熱水器內裝有100kg、25℃的水，經過一天照射，溫度升高了50℃，則水升溫吸收的熱量為2.1×10⁷J；若用煤燒水，需耗費煤7kg．（假設煤燒水時有效利用的熱量占煤燃燒放出熱量的10%，且已知水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃），煤的熱值是3.0×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、比熱容和水升高的溫度，根據吸熱公式Q_吸=cm△t計算水吸收的熱量；
（2）煤燒水時有效利用的熱量占煤完全燃燒放出熱量的10%，從而可以計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計算出煤的質量．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×50℃=2.1×10⁷J；
（2）已知煤燒水時有效利用的熱量占煤燃燒放出熱量的10%，即Q_吸=10%Q_放，
則煤完全燃燒放出的熱量為：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{10%}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{10%}$=2.1×10⁸J，
由Q_放=mq可得，需要煤的質量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{8}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=7kg．
故答案為：2.1×10⁷；7．

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，通過做題使學生了解太陽能的優點，引導學生積極開發新能源．