Question

11．小刚家每天需要60℃的水50kg，以前，一直靠烧焦炭提供．如今，他家购买了一太阳能热水器，每天太阳光照射一段时间后，可将水箱中的50kg水，温度从20℃升高到60℃，从而节约了焦炭．水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），焦炭的热值是3.0×10⁷J/kg．试求：
（1）每天水箱中水吸收的热量是多少？
（2）采用太阳能热水器小刚家每天可以节约焦炭多少千克？（假设焦炭完全燃烧且燃烧放出的热量全部被水吸收）
（3）说说太阳能的优点（列举一点即可）

Answer 1

分析 （1）已知水的比热容、质量和温度变化，可利用公式Q=cm△t计算水吸收热量．
（2）已知焦炭的热值和热量，可利用公式m=$\frac{Q}{q}$计算质量；
（3）太阳能的优点①普遍；②无害；③巨大；④长久．

解答 解：（1）已知，c_水=4.2×10³J/（kg•℃），m=50kg，△t=t-t₀=60℃-20℃=40℃，
每天水箱中水吸收的热量，
Q_吸=C_水m△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×10⁶J；
（2）因为Q_放=Q_吸=8.4×10⁶J，
所以，m_焦炭=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.28kg；
（3）太阳能属于可再生能源，利用太阳能的优点：清洁无污染．
答：（1）水吸收的热量是8.4×10⁶J；
（2）这些热量相当于完全燃烧0.28kg的焦炭；
（3）太阳能属于可再生能源，利用太阳能的优点：清洁无污染．

点评 本题考查学生对热量公式Q=Cm△t的掌握和运用，以及利用燃料燃烧放出热量的变形公式m=$\frac{Q}{q}$计算质量．