Question

12．為了倡導(dǎo)低碳生活，太陽能熱水器被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活中．現(xiàn)有一種太陽能熱水器型號為EWH-80B，容量為125L，能將接收的太陽能的40%轉(zhuǎn)換為水的內(nèi)能，（ρ_水=1.0×10³kg/m³）求：
（1）該熱水器最多能裝多少千克的水？
（2）當(dāng)太陽能熱水器注滿水時，如果在某一時間內(nèi)獲得的太陽能是5.25×10⁷J，那么可以使水的溫度上升多少攝氏度？[C_水=4.2×10³J/（kg．℃）]
（3）當(dāng)用無煙煤將上述同樣質(zhì)量的水升高相同的溫度，需要完全燃燒多少千克的無煙煤？（不計熱量損失，q_煤=3.4×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）已知水的密度和體積，利用ρ=$\frac{m}{v}$可求得熱水器里面水的質(zhì)量；
（2）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水吸收的熱量，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水的溫度升高值；
（3）根據(jù)煤的燃燒值求出需要燃燒無煙煤的質(zhì)量．

解答 解：（1）因為ρ=$\frac{m}{v}$，V=125L=0.125m³，
所以m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.125m³=125kg；
（2）Q_吸=5.25×10⁷J×40%=2.1×10⁷J，
因為Q_吸=c_水m△t，
所以水吸熱后溫度升高值：△t=$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{水}m}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×125kg}$=40℃；
（3）因為Q_放=mq，
所以需要煙煤的質(zhì)量：m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{3.4×1{0}^{7}J/kg}$≈0.6kg．
答；（1）該熱水器最多能裝125千克的水；
（2）那么可以使水的溫度上升40攝氏度；
（3）需要完全燃燒0.6千克的無煙煤．

點評 本題為一道熱學(xué)綜合計算題，考查了學(xué)生對吸熱公式Q_吸=cm△和燃料的放熱公式Q_放=mq的掌握和運用，綜合性較強．