Question

2．用太陽能熱水器給40千克的水加熱，水溫由20℃升高到40℃，水吸收的熱量是3.36×10⁶焦耳．若用燃燒值為3.0×10⁷焦耳/千克的煤給水加熱，其效率為20%，則需要燃燒約0.56千克煤．

Answer 1

分析 （1）知道水的質量、水溫的升高值、水的比熱容，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）這些熱量由燃燒煤提供，利用Q_吸=mq×20%計算需要的煤的質量．

解答 解：（1）水的質量m=40kg，初溫t₀=20℃，終溫t=40℃，水的比熱容c=4.2×10³J/（kg•℃）
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×（40℃-20℃）=3.36×10⁶J；
（2）用煤給水加熱的效率為20%，煤燃燒應放出的熱量：Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{3.36×1{0}^{6}J}{20%}$=1.68×10⁷J，
由Q=mq得，需要煤的質量：m_煤=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=0.56kg．
故答案為：3.36×10⁶；0.56．

點評 本題考查了學生對吸熱公式、燃料燃燒放熱公式的掌握和運用，用好條件“效率為20%”是本題的關鍵．