Question

（2013?滄浪區二模）某太陽能熱水器，向其中注入50kg水，陽光照射一段時間后，水溫從10℃升高到50℃．水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃）．試求：
（1）這段時間該熱水器中的水吸收的熱量；
（2）如果這段時間內熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8×10⁷J，則該熱水器的效率是多少？
（3）若用煤燃燒來提供2.8×10⁷J的熱量，需完全燃燒多少千克煤？（煤的熱值約為3.5×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）已知水的質量、水的初溫末溫，利用吸熱公式Q_吸=Cm（t-t₀）計算水吸收的熱量（有用能量）；
（2）又熱水器接收到太陽輻射的熱量，利用效率公式求該熱水器的效率；
（3）知道煤燃燒放出的熱量，利用Q_放=mq求需完全燃燒煤的質量．

解答：解：
（1）Q_吸=C_水m（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×50kg×（50℃-10℃）
=8.4×10⁶J．
（2）η=

Q吸

Q

=

8.4×106J

2.8×107J

=30%；
（3）∵Q_放=mq，
∴m_煤=

Q放

q

=

2.8×107J

3.5×107J/kg

=0.8kg．
答：（1）這段時間該熱水器中的水吸收的熱量為8.4×10⁶J；
（2）如果這段時間內熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8×10⁷J，則該熱水器的效率是30%；
（3）若用煤燃燒來提供2.8×10⁷J的熱量，需完全燃燒0.8千克煤．

點評：本題考查了學生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的掌握和運用，因條件已給出，難度不大．