Question

【題目】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 20℃升 高到 60℃，水的比熱容是 4.2×103J/（kg℃），試求：

（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，需完全燃燒多少質量的煤？（煤的熱值約為3.5×107J/kg）

Answer 1

【答案】 8.4×106J 30％ 0.8kg

【解析】（1）根據題意知道，水的質量m=50kg、水的初溫t0=20℃，末溫t=60℃，水的比熱容是 c=4.2×103J/（kg℃）

所以熱水器中的水吸收的熱量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×106 J；

（2）該熱水器的效率：η=Q吸/Q×100%=8.4×106J/2.8×107J×100%=30%；

（3）若用煤燃燒來提供熱量Q=2.8×107 J，

由Q放=mq知道需完全燃燒的煤的質量：m煤=Q放/q=2.8×107J/3.5×107J/kg=0.8kg