Question

6．太陽能是個巨大的能源，直接利用太陽能不會污染環境，太陽能熱水器就是直接利用太陽能的裝置，假如太陽能熱水器內盛有200kg、25℃的水，在陽光的照射下水溫升高到75℃，已知水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）．
（1）太陽能熱水器內水的溫度變化了多少℃？
（2）這些水吸收的熱量是多少J？
（3）若用干木柴來加熱這些水升高到相同溫度，干木柴完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，則需要多少干木柴？（已知干木柴的熱值為q=1.2×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道水的初溫和末溫，可求水的溫度升高值；
（2）知道水的質量、溫度升高值，根據吸熱公式計算水吸收的熱量；
（3）知道水吸收的熱量，而Q_吸=Q_放，利用Q_放=mq計算需要完全燃燒多少干木柴．

解答 解：
（1）太陽能熱水器內水的溫度變化值：
△t=75℃-25℃=50℃；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×50℃
=4.2×10⁷J．
（3）由題知，干木柴完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，
則Q_放=Q_吸=m′q=4.2×10⁷J，
需要干木柴的質量：
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.2×1{0}^{7}J}{1.2×1{0}^{7}J/kg}$=3.5kg．
答：（1）太陽能熱水器內水的溫度變化了50℃；
（2）這些水吸收的熱量是4.2×10⁷J；
（3）若用干木柴來加熱這些水升高到相同溫度，干木柴完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，則需要3.5kg干木柴．

點評 本題考查了太陽能熱水器使用、吸熱公式計算、燃料燃燒放熱計算，雖知識點多，但條件已給出，難度不大．