Question

19．人類正積極開發和利用太陽能，如太陽能熱水器、太陽能電池等．江濤想知道家中太陽能熱水器吸收太陽能的本領，做了如下探究：天氣晴朗時，江濤測得太陽能熱水器1h內使質量為50kg的水從20℃升高到30℃，問：
（1）水吸收了多少熱量？[c_水=4.2×10³ J/（kg•℃）]
（2）若用加熱的方式使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全部被水吸收，液化氣的熱值是5.0×10⁷J/m³）
（3）試在圖中畫出50千克水的重力圖示（用矩形簡易表示水）．

Answer 1

分析 （1）利用Q=cm△t求解；
（2）根據Q=Vq求解；
（3）用有向線段表示力的大小、方向、作用點，即力的圖示，其中其段的長短表示的力的大小，箭頭方向表示力的方向，線段的起點表示力的作用點．

解答 解：（1）由題可知：水吸收的熱量Q吸=cm△t=4.2×10³ J/（kg•℃）×50kg×（30℃-20℃）=2.1×10⁶J；
（2）液化氣燃燒放出的熱量全部被水吸收，即Q放=Q吸=2.1×10⁶J，根據公式Q=Vq可得：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{5.0×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=4.2×10^-2m³，
（3）50千克水的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N
根據重力的方向總是豎直向下的和重力的作用點在物體的重心（形狀規則的物體的中心），如圖1
答：（1）水吸收的熱量為2.1×10⁶J；
（2）需要燃燒4.2×10^-2m³m³的液化氣；
（3）如圖1．

點評 本題考查了熱量的計算，要掌握重力的方向，會運用Q=cm△t和Q=Vq解題．