Question

【题目】如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃．水的比热容是4.2×103J/（kg℃）．试求：
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？
（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5×107J/kg）．

Answer 1

【答案】
（1）解：水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）

=4.2×103J/（kg℃）×50 kg×（50℃﹣10℃）

=8.4×106J．

答：这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J；

（2）解：热水器的效率：

η= ×100%

= ×100%

=30%．

答：这段时间该热水器的效率是30%；

（3）解：由题意得，煤完全燃烧放出的热量Q放=Q=2.8×107J，

由Q=mq得，需完全燃烧煤的质量：

m= = =0.8kg．

答：若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧0.8千克煤．

【解析】（1）知道水的比热容、水的质量、初温和末温，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（2）知道水吸收的热量和热水器接收到太阳辐射的热量，利用效率公式η= ×100%求出该热水器的效率；（3）知道煤燃烧放出的热量和煤的热值，根据Q放=mq的变形公式m= 求出需完全燃烧煤的质量．