Question

5．小華家以前是利用燃氣熱水器燒水，他學過相關的物理知識后，自己制作了一個簡易的太陽能熱水器，水箱的容積為200L，在陽光照射下，水的溫度從20℃上升到50℃．求：（天燃氣的熱值是7.5×10⁷J/m³）
（1）水吸收的熱量；
（2）這些熱量相當于完全燃燒多少他所做出的熱量．

Answer 1

分析 （1）知道水的體積，根據ρ=$\frac{m}{V}$求出水的質量，再根據Q=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）天然氣完全燃燒放出的熱量和水吸收的熱量相等，根據Q=Vq求出天然氣的體積．

解答 已知：水的體積V=200L=0.2m³，初溫t₀=20℃，末溫t=50℃，c_水=4.2×10³J/（kg•℃），q_天然氣=7.5×10⁷J/kg
求：（1）水吸收的熱量Q_吸=？；（2）天然氣的體積V_天然氣=？
解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的質量：
m=ρV=1×10³kg/m³×0.2m³=200kg，
水從20℃上升到80℃所吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（50℃-20℃）=2.52×10⁷J；
（2）燃燒天然氣放出的熱量：Q_放=Q_吸=2.52×10⁷J，
由Q=Vq得，需要天然氣的體積：
V_天然氣=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.52×1{0}^{7}J}{7.5×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.336m³．
答：（1）水吸收的熱量位2.52×10⁷J；
（2）這些熱量相當于完全燃燒0.336m³天然氣所放出的熱量．

點評 此題主要考查的是學生對熱量和熱值計算公式的理解和掌握，基礎性題目．