Question

小明家新安装了一台太阳能热水器，加满500kg水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到40℃．则：

Answer 1

解题思路：（1）知道太阳能热水器的容积，可利用公式m=ρV计算出水的质量，又知道水的比热容、水的初温和末温，可利用热量公式Q吸=Cm（t-t0）计算出水吸收的热量．（2）利用热量公式Q放=mq计算出7kg焦炭完全燃烧放出的热量．（3）利用η=Q吸Q放×100%可求得这个火炉的效率．

（1）∵ρ=[m/V]，V=0.5m³，ρ=1×10³kg/m³，

∴水的质量为：m_水=ρV=1×10³kg/m³×0.5m³=500kg；

又∵c_水=4.2×10³J/（kg•℃），t=40℃，t₀=20℃，

∴水吸收的热量为：Q_吸=C_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×500kg×（40℃-20℃）=4.2×10⁷J．

（2）7kg焦炭完全燃烧放出的热量Q_放=m_焦炭q=7kg×3.0×10⁷J/kg=2.1×10⁸J．

（3）这个火炉的效率η=

Q吸

Q放×100%=

4.2×107J

2.1×108J×100%=20%．

故答案为：（1）4.2×10⁷；（2）2.1×10⁸；20．

点评：

本题考点： 热平衡方程的应用．

考点点评： 本题主要考查了质量和吸收热量和的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，是一道基础题．