Question

小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到40℃．若水吸收

Answer 1

解题思路：（1）知道水的体积，利用密度公式求水的质量，又知道水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量；（2）若这些热量由效率为40%的火炉燃烧焦炭来提供，即Q吸=Q放×40%，再利用Q放=mq求需要完全燃烧多少焦炭．

由ρ=[m/V]得太阳能热水器中的水质量：

m=ρV=1×10³kg/m³×0.5m³=500kg，

水吸收的热量：

Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×500kg×（40℃-20℃）=4.2×10⁷J；

由题知，Q_吸=Q_放×40%=m′q×40%=4.2×10⁷J，

需要焦炭的质量：

m′=

Q放

q×40%=

4.2×107J

3×107J/kg×40%=3.5kg．

答：（1）若这些热量由效率为40%的火炉燃烧焦炭来提供．则需要燃烧3.5kg焦炭．

点评：

本题考点： 热平衡方程的应用．

考点点评： 本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的掌握和运用，利用好“Q吸=Q放×40%=m′q×40%”是本题的关键．