Question

太陽光垂直照射時，每平方厘米的面積上每年共獲得4.3×10⁵焦的熱量，用這些熱量給水加熱，可以使多少水從溫度15℃升高到55℃，這些熱量全部用來做功的話，能做多少功？這些熱量與完全燃燒多少汽油放出的熱量相等？（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析：（1）已知水吸收的熱量、水的比熱容和水的溫度變化，可利用公式m=

Q吸

c(t-t0)

計算質量；
（2）根據能量守恒分析，若有多少熱量來做功，就有多少焦耳的熱量轉化為多少焦耳的功；
（3）水吸收的熱量讓汽油完全燃燒來提供，已知汽油的熱值，可利用公式m=

Q放

q

計算汽油的質量．

解答：解：（1）可使m千克水從15℃升高到55℃．
由Q=cm△t得：
m=

Q

c△t

=

4.3×105J

4.2×103J/(kg?℃)×(55℃-15℃)

≈2.56kg；
（2）∵這些熱量全部用來做功，
∴可做的功W=Q=4.3×10⁵J；
（3）設這些熱量與m千克汽油完全燃燒所釋放的熱量相等，則Q=mq；
∴m=

Q

q

=

4.3×105J

4.6×107J/kg

≈0.0093kg．
答：（1）用這些熱量給水加熱，可以使2.56kg的水從溫度15℃升高到55℃；
（2）這些熱量全部用來做功的話，能做4.3×10⁵焦的功；
（3）這些熱量與完全燃燒0.0093kg汽油放出的熱量相等．

點評：本題考查了利用熱量的公式Q=cm△t的應用和熱量的計算，根據能量守恒，知道若有多少熱量來做功，就有多少焦耳的熱量轉化為多少焦耳的功．