Question

（5分） 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℃．问：

（1）在这4h内水吸收了多少热量?
（2）若这些热量由效率为20％的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭?[水的比热容C_水=4．2×10³J／(kg．℃)、焦炭的热值q=3．0×10⁷J／kg]

Answer 1

4。2×10⁷ J，7kg， 无污染、节约能源、取之不尽用之不竭

分析：（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20%的火炉燃烧焦炭来提供，即Q_吸=Q_放×20%，再利用Q_放=mq求需要完全燃烧多少焦炭．
解答：解：（1）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；
（2）由题知，Q_吸=Q_放×20%=m′q×20%=4.2×10⁷J，
需要焦炭的质量：
m′=
=7kg．
答：（1）太阳能热水器中的水吸收了4.2×10⁷J的热量；
（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供．则需要燃烧7kg焦炭．