Question

【題目】世界能源危機告急，世界上許多國家掀起了開發利用太陽能的熱潮，太陽能作為一種綠色、可再生的清潔能源，被充分運用到家庭熱水、取暖領域，太陽能熱水器無疑成為熱水器行業的一個明星．某太陽能熱水器的水箱內裝有50kg的水，太陽能熱水器吸收1.4×107J太陽能后，使水溫從20℃升高到60℃．（水的比熱容為4.2×103J/（kg℃），焦炭的熱值是3．O×107J/kg）試求：

（1）水從太陽能熱水器中吸收了多少熱量？

（2）水吸收的熱量相當于完全燃燒多少kg的焦炭？

（3）太陽能熱水器此時的效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）水從太陽能熱水器中吸收了8.4×106J熱量；

（2）水吸收的熱量相當于完全燃燒0.28kg的焦炭；

（3）太陽能熱水器此時的效率是60%

【解析】

試題分析：（1）已知水的比熱容、質量、初溫度和末溫度，可以得到水吸收的熱量；

（2）已知水吸收的熱量和焦炭的熱值，可以得到完全燃燒的焦炭質量；

（3）已知水吸收的熱量和獲取的太陽能，兩者之比是此熱水器的效率．

解：

（1）水吸收的熱量：

Q吸=cm水△t=4.2×103J/（kg℃）×50kg×（60℃﹣20℃）=8.4×106J；

（2）因為Q=mq，

所以需要完全燃燒的焦炭質量：

m焦炭====0.28kg；

（3）太陽能熱水器的效率：

η==×100%=60%．

答：

（1）水從太陽能熱水器中吸收了8.4×106J熱量；

（2）水吸收的熱量相當于完全燃燒0.28kg的焦炭；

（3）太陽能熱水器此時的效率是60%．