Question

11．如圖是某太陽能熱水器，向其中注入25kg水，陽光照射一段時間后，水溫從10℃升高到50℃，已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃）．求：
（1）熱水器中的水從10℃升高到50℃所吸收的熱量是多少？
（2）如果這些熱量由效率為20%的火爐燃燒煤炭來提供，至少需要燃燒多少千克煤炭？（煤炭的熱值q=3×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析 （1）已知水的質(zhì)量、比熱和初溫度、末溫度，利用公式Q=cm△t可以得到水吸收的熱量；
（2）已知水吸收的熱量和火爐的效率，可以得到煤炭燃燒產(chǎn)生的熱量；已知煤炭燃燒產(chǎn)生的熱量和煤炭的熱值，利用公式m=$\frac{Q}{q}$得到需要的煤炭質(zhì)量．

解答 解：
（1）水吸收的熱量為Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg•℃）×25kg×（50℃-10℃）=4.2×10⁶J；
（2）煤炭完全燃燒產(chǎn)生的熱量為Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{20%}$=2.1×10⁷J，
需要完全燃燒的煤炭的質(zhì)量為m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=0.7kg．
答：（1）水吸收的熱量為4.2×10⁶J；
 （2）需要完全燃燒的煤炭的質(zhì)量為0.7kg．

點評 本題考查了物體溫度變化時吸熱或放熱的計算公式和燃料燃燒放熱的計算公式，聯(lián)系兩個公式的是火爐的效率．