Question

太陽能具有清潔無污染、可再生等優點，是最有開發前景的新能源之一，小明家新安裝了一臺容積為500kg的太陽能熱水器，加滿水后，經過4h陽光的照射，水溫由原來的10℃升高到30℃，則：
（1）在這4h內水吸收了多少熱量？
（2）若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來提供，則需要燃燒多少焦炭？
[水的比熱容C水=4.2×10³J/（kg．℃）、焦炭的熱值q=3.0×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析：（1）根據Q=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）Q_吸=ηQ_放=ηmq，從而可以計算出燃燒焦炭的質量．

解答：已知：水的質量m_水=500kg，初溫t₀=10℃，末溫t=30℃，η=20%
求：（1）水吸收的熱量Q_吸=？；（2）焦炭的質量m_炭=？
解：（1）水吸收的熱量Q_吸=cm_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×500kg×（30℃-10℃）=4.2×l0⁷J；
（2）∵Q_吸=ηQ_放=ηmq
∴需要焦炭的質量：
m_炭=

Q吸

ηq

=

4.2×107J

20%×3×107J/kg

=7kg．
答：（1）在這4h內水吸收的熱量為4.2×l0⁷J；
（2）需要焦炭的質量為7kg．

點評：本題主要考查的是熱量的計算及其對太陽能源的認識．