Question

某太陽能熱水器的水箱內裝有50kg的水，太陽光照射一段時間后，水溫從20℃升高到60℃．若用某種鍋爐燒水，同樣把50kg的水從20℃升高到60℃，需要燃燒0.5kg的焦炭．水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃），焦炭的熱值是3.0×10⁷J/kg．問：
（1）水吸收的熱量是多少？
（2）此鍋爐的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）已知水的質量、水的初溫末溫，利用吸熱公式Q_吸=Cm（t-t₀）計算水吸收的熱量（有用能量）；
（2）根據Q=mq求出焦炭放出的熱量，利用效率公式求該熱水器的效率；

解答：解：
（1）水吸收的熱量Q_吸=c_水m_水（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×50kg×（60℃-20℃）
=8.4×10⁶J．
（2）∵燃燒0.5kg的焦炭放出的熱量為Q_放=m_焦炭q_焦炭=0.5kg×3.0×10⁷J/kg=1.5×10⁷J，
∴η=

Q吸

Q放

=

8.4×106J

1.5×107J

=56%．
答：（1）水吸收的熱量是8.4×10⁶J．
（2）此鍋爐的效率是56%．

點評：本題考查了學生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的掌握和運用，因條件已給出，難度不大．