Question

某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领，用一脸盆装6kg的水，水的表面积为0.1m²，经过太阳光照射一段时间后，水温升高了5℃．实验中水吸收了

 

焦耳的热量，此过程中水的内能增大了

 

焦耳；若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，至少需要燃烧

 

m³的液化气（假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是5.0×10⁷J/m³）

Answer 1

分析：知道水的质量、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；
水吸收太阳辐射热，是通过热传递的方式改变水的内能，水吸收了多少热量，就增加了多少内能；
假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，即：Q_放=Q_吸，再利用Q_放=vq求需要液化气的体积．

解答：解：水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×6kg×5℃=1.26×10⁵J；
水吸热过程中，水的内能增加了1.26×10⁵J；
由题知，Q_放=vq=Q_吸=1.26×10⁵J，
需要液化气的体积：
v=

Q放

q

=

1.26×105J

5.0×107J/m3

=2.52×10^-3m³．
故答案为：1.26×10⁵，1.26×10⁵，2.52×10^-3．

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=vq的掌握和运用，注意热值单位：固体、液体燃料（J/kg）和气体燃料J/m³的区别．