Question

6．右表中提供的是某種型號(hào)太陽能熱水器的相關(guān)信息：在太陽照射下10h，裝滿水的太陽能熱水器中水溫升高60℃．水的比熱容4.2×10³J/（kg•℃）．試計(jì)算：

熱水器的容量/L	100
太陽能轉(zhuǎn)換為水的內(nèi)能的效率	80%

（1）太陽能熱水器照射10h，熱水器中水吸收的熱量？
（2）如熱水器所接收到的太陽能由熱值為3×10⁷J/kg的焦炭提供，需完全燃燒多少焦炭？

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、比熱容和水升高的溫度，根據(jù)吸熱公式Q_吸=cm△t計(jì)算水吸收的熱量；
（2）焦炭完全燃燒放出的熱量即太陽能接收的熱量，又知道焦炭的熱值，可利用公式m=$\frac{Q}{q}$計(jì)算出焦炭的質(zhì)量．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得，太陽能熱水器中水的質(zhì)量：
m_水=ρV=1×10³kg/m³×100×10^-3m³=100 kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（ kg•℃）×100kg×60℃=2.52×10⁷J；
（2）焦炭完全燃燒放出的熱量為：
Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.52×1{0}^{7}J}{80%}$=3.15×10⁷J，
由Q_放=mq得，需要焦炭的質(zhì)量：
m_碳=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{3.15×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=1.05kg．
答：（1）太陽能熱水器照射10h，熱水器中水吸收的熱量是2.52×10⁷J；
（2）如熱水器所接收到的太陽能由熱值為3×10⁷J/kg的焦炭提供，需完全燃燒1.05kg焦炭．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)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(yùn)用，通過做題使學(xué)生了解太陽能的優(yōu)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生積極開發(fā)新能源，有意義！