Question

【题目】如图是某太阳能热水器，向其中注入 50kg 的水，阳光照射一段时间后，水温从 20℃升 高到 60℃，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，需完全燃烧多少质量的煤？（煤的热值约为3.5×107J/kg）

Answer 1

【答案】 8.4×106J 30％ 0.8kg

【解析】（1）根据题意知道，水的质量m=50kg、水的初温t0=20℃，末温t=60℃，水的比热容是 c=4.2×103J/（kg℃）

所以热水器中的水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×106 J；

（2）该热水器的效率：η=Q吸/Q×100%=8.4×106J/2.8×107J×100%=30%；

（3）若用煤燃烧来提供热量Q=2.8×107 J，

由Q放=mq知道需完全燃烧的煤的质量：m煤=Q放/q=2.8×107J/3.5×107J/kg=0.8kg