Question

【题目】小明家用铁皮桶制作简易太阳能热水器，替代燃烧木柴的加热方式。小明观测到某日铁皮桶装满水后，经过一天的太阳光照，水温从20 ℃升高到60 ℃。已知铁皮桶的容积为50 L，c水＝4.2×103 J/（kg·℃），ρ水＝1.0×103 kg/m3，问：

(1)太阳能热水器工作过程中是通过________的方式提高水的内能。

(2)当日桶内的水吸收的热量有多大？________

(3)设用燃烧木柴加热，木柴完全燃烧释放热量的28%被桶内水吸收，则当日使用该太阳能热水器可节约多少木柴？（q木柴＝1.2×107 J/kg） ________

Answer 1

【答案】热传递 8.4×106 J 2.5 kg

【解析】

(1)热传递

(2)铁皮桶装满水的质量为：m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×50×10－3m3＝50 kg，铁皮桶内水吸收的热量：Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×50 kg×（60 ℃－20 ℃）＝8.4×106 J

(3)由η＝×100%可得，干木柴完全燃烧放出的热量：Q放＝＝＝3.0×107 J

由Q放＝mq可得，需要燃烧干木柴的质量：

m木＝＝＝2.5 kg