Question

貝貝同學家新安裝了一臺太陽能熱水器（部分參數如下表），加滿水后，經過4h陽光的照射，水溫由原來的20℃升高到40℃．問：

型號	容積/L	集熱管采光面積/m2	吸熱功率/W
A821-1.8m	500	2.4	1200---2100

（1）在這4h內水吸收了多少熱量？
（2）若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來提供，則需要燃燒多少千克焦炭？（焦炭的熱值是q=3×10⁷J/kg）

Answer 1

（1）水的體積：
V=500L=500×10^-3m³，
水的質量：
m=ρV=1×10³kg/m³×500×10^-3m³=500kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×500kg×（40℃-20℃）=4.2×10⁷J；
（2）∵Q_吸=m′q×20%
∴m′=

Q吸

q×20%

=

4.2×107J

3×107J/kg ×20%

=7kg．
答：（1）水吸收的熱量為4.2×10⁷J；
（2）至少需要燃燒7kg焦炭．