Question

太陽能熱水器是采用光轉化為熱的方式利用太陽能的．我國太陽能熱水器已走進了千家萬戶．小明家的太陽能熱水器一天能把150kg、初溫為20℃的水加熱到60℃？試計算：?
（1）太陽能熱水器中的水一天吸收的熱量．
（2）若這些熱量由焦炭燃燒獲得，則至少需要多少焦炭？（焦炭的熱值為3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）知道水的質量和初溫、末溫以及比熱容，根據Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量即為太陽能熱水器一天吸收的熱量；
（2）根據題意可知焦炭燃燒放出的熱量，根據Q_放=mq求出所需焦炭的質量．

解答：解：（1）太陽能熱水器一天吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×150kg×（60℃-20℃）
=2.52×10⁷J；
（2）由題知，Q_放=m_焦炭q=Q_吸=1.68×10⁶J，
需要焦炭的質量：
m_焦炭=

Q放

q

=

2.52×107J

3×107J/kg

=0.84kg．
答：（1）太陽能熱水器中的水一天吸收的熱量為2.52×10⁷J；
（2）若這些熱量由焦炭燃燒獲得，則至少需要0.84kg焦炭．

點評：本題考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運用，因條件已給出，難度不大．