Question

2．太陽能熱水器內裝有40kg的水，在太陽光垂直照射下，水溫升高了25℃．問：
（1）水吸收的熱量； 
（2）若用加熱的方式使同質量的水升高相同的溫度，至少需要燃燒多少立方米的液化氣？（假設液化氣燃燒放出的熱量有40%被水吸收，液化氣的熱值是5.0×10⁷J/m³）

Answer 1

分析 （1）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；
（2）若液化氣完全燃燒時只有40%的能量被水吸收，即Q_吸=Q_放×40%，再利用Q_放=mq求需要完全燃燒多少液化氣．

解答 解：
（1）太陽能熱水器中的水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×25℃=4.2×10⁶J；
（2）由題知，Q_吸=Q_放×40%
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{40%}$=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{40%}$=1.05×10⁷J，
由Q_放=Vq得需要液化氣：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.05×1{0}^{7}J}{5.0×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.21m³．
答：（1）水吸收的熱量為4.2×10⁶J；
（2）至少需要燃燒0.21m³的液化氣．

點評 本題考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm△t、液化氣完全燃燒放熱公式Q_放=Vq的掌握和運用，利用好“Q_吸=Q_放×40%=mq×40%”是本題的關鍵．