Question

太阳光垂直照射时，每平方厘米的面积上每年共获得4.3×10⁵焦的热量，用这些热量给水加热，可以使多少水从温度15℃升高到55℃，这些热量全部用来做功的话，能做多少功？这些热量与完全燃烧多少汽油放出的热量相等？（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析：（1）已知水吸收的热量、水的比热容和水的温度变化，可利用公式m=

Q吸

c(t-t0)

计算质量；
（2）根据能量守恒分析，若有多少热量来做功，就有多少焦耳的热量转化为多少焦耳的功；
（3）水吸收的热量让汽油完全燃烧来提供，已知汽油的热值，可利用公式m=

Q放

q

计算汽油的质量．

解答：解：（1）可使m千克水从15℃升高到55℃．
由Q=cm△t得：
m=

Q

c△t

=

4.3×105J

4.2×103J/(kg?℃)×(55℃-15℃)

≈2.56kg；
（2）∵这些热量全部用来做功，
∴可做的功W=Q=4.3×10⁵J；
（3）设这些热量与m千克汽油完全燃烧所释放的热量相等，则Q=mq；
∴m=

Q

q

=

4.3×105J

4.6×107J/kg

≈0.0093kg．
答：（1）用这些热量给水加热，可以使2.56kg的水从温度15℃升高到55℃；
（2）这些热量全部用来做功的话，能做4.3×10⁵焦的功；
（3）这些热量与完全燃烧0.0093kg汽油放出的热量相等．

点评：本题考查了利用热量的公式Q=cm△t的应用和热量的计算，根据能量守恒，知道若有多少热量来做功，就有多少焦耳的热量转化为多少焦耳的功．