Question

某物理興趣小組為了探究地球表面水吸收太陽能的本領，用一臉盆裝6kg的水，水的表面積為0.1m²，經過太陽光照射一段時間后，水溫升高了5℃．實驗中水吸收了

 

焦耳的熱量，此過程中水的內能增大了

 

焦耳；若用加熱的方式使同質量的水升高相同的溫度，至少需要燃燒

 

m³的液化氣（假設液化氣燃燒放出的熱量全部被水吸收，液化氣的熱值是5.0×10⁷J/m³）

Answer 1

分析：知道水的質量、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；
水吸收太陽輻射熱，是通過熱傳遞的方式改變水的內能，水吸收了多少熱量，就增加了多少內能；
假設液化氣燃燒放出的熱量全部被水吸收，即：Q_放=Q_吸，再利用Q_放=vq求需要液化氣的體積．

解答：解：水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×6kg×5℃=1.26×10⁵J；
水吸熱過程中，水的內能增加了1.26×10⁵J；
由題知，Q_放=vq=Q_吸=1.26×10⁵J，
需要液化氣的體積：
v=

Q放

q

=

1.26×105J

5.0×107J/m3

=2.52×10^-3m³．
故答案為：1.26×10⁵，1.26×10⁵，2.52×10^-3．

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=vq的掌握和運用，注意熱值單位：固體、液體燃料（J/kg）和氣體燃料J/m³的區別．