Question

5．天氣晴朗時，小明測得太陽能熱水器1h內使質量為50kg的水從20℃升高到了30℃，問：
（1）水吸收了多少熱量[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]？
（2）若用加熱的方式時同質量的水升高相同的溫度，則至少需要燃燒多少m³的液化氣？[假設液化氣燃燒放出的熱量35%被水吸收，液化氣的熱值是5.0×10⁷J/m³]．

Answer 1

分析 （1）已知水的質量、水的比熱容以及水的初溫和末溫，根據Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）根據η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%求出液化氣完全燃燒釋放的熱量，根據Q_放=Vq求出需要液化氣的體積．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（30℃-20℃）
=2.1×10⁶J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%可得，液化氣完全燃燒釋放的熱量：
Q_放=$\frac{{Q}_{放}}{η}$=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{35%}$=6×10⁶J，
由Q_放=mq可得，所需液化氣的體積：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{6×1{0}^{6}J}{5.0×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.12m³．
答：（1）水吸收了2.1×10⁶J的熱量；
（2）若用加熱的方式時同質量的水升高相同的溫度，則至少需要燃燒0.12m³的液化氣．

點評 本題考查了吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式和效率公式的應用，是一道較為簡單的應用題．