Question

（6分）如圖是某太陽能熱水器，向其中注入50kg的水，陽光照射一段時間后，水溫從10℃升高到50℃．水的比熱容是4.2×10³J/(kg·℃)．求：

(1)這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是多少？
(2)如果這段時間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8×10⁷J，則這段時間該熱水器的效率是多少？
(3)若用煤燃燒來提供2.8×10⁷J的熱量，需完全燃燒多少千克煤？(煤的熱值約為3.5×10⁷J/kg)
解答要求：要寫出依據的主要公式或變形公式，要有數據代入和運算結果）

Answer 1

(1)8.4×10⁶J   (2)30%   (3)0.8kg

試題分析：
解：(1)這段時間該熱水器中的水吸收的熱量
Q_吸＝Cm(t－t₀)＝4.2×10³J/(kg·℃)×50kg×(50℃-10℃)=8.4×10⁶J
該熱水器的效率是η＝(Q_吸/Q_總)×100%=(8.4×10⁶J/2.8×10⁷J)×100%="30%"
若用煤燃燒來提供2.8×10⁷J的熱量，需完全燃燒的質量為m=Q/q=2.8×10⁷J/3.5×10⁷J/kg=0.8kg