Question

8．由于太陽能具有安全、清潔、方便等特點，使得人們越來越廣泛地使用它．已知某太陽能熱水器的水箱受太陽熱輻射4.2×10⁶J，如果這些熱量的50%被水箱內質量為50kg，溫度為30℃的水吸收，可使這些水的溫度升高到多少？若燃燒煤來給這些水加熱，消耗多少煤（煤的利用率為10%）？請說出使用太陽能熱水器有哪些優點？（煤的熱值：6.0×10⁶J•kg^-1）

Answer 1

分析 （1）根據題意求出水吸收的熱量，根據Q=cm△t求出水升高的溫度．
（2）求出了水吸收的熱量，由題知Q_吸=10%Q_放，利用Q_放=mq計算需要完全燃燒多少煤；
（3）太陽能是取之不盡、用之不竭的清潔、安全能源．

解答 解：
（1）根據題意可知，水吸收的熱量：Q_吸=4.2×10⁶J×50%=2.1×10⁶J，
由Q_吸=cm△t可得，水升高的溫度：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J（kg•℃）×50kg}$=10℃．
可使這些水的溫度升高到：t=30℃+10℃=40℃；
（2）由題可知Q_吸=10%Q_放，根據公式Q_放=qm可知，需要燃燒煤的質量：
m_煤=$\frac{{Q}_{吸}}{10%q}$=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{10%×6.0×1{0}^{6}J/kg}$=3.5kg；
（3）使用太陽能熱水器清潔無污染、安全．
答：可使這些水的溫度升高到40℃；若燃燒煤來給這些水加熱，消耗3.5kg；使用太陽能熱水器清潔無污染、安全．

點評 本題考查了太陽能熱水器使用、吸熱公式計算、燃料燃燒放熱計算，通過做題使學生了解太陽能的優點，引導學生積極開發新能源，有意義！