Question

一种太阳能热水器在阳光充足时，在8h的时间内能够使质量200kg、温度25℃的水的温度升高到55℃．问：
（1）这些水吸收了多少J的热量？
（2）这些热量若改用燃烧液化气来提供，至少需多少kg热值是4.9×10⁷J/kg的液化气？
（3）可是实际上，需要的液化气的质量要比你所计算的多，你认为主要原因有哪些？

Answer 1

分析：（1）知道水的质量、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）由题知Q_吸=Q_放，根据公式Q_放=qm求出需要燃烧的液化气的质量；
（3）可以从燃料为完全燃烧、存在热损失等方面分析．

解答：解：
（1）Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg?℃）×200kg×（55℃-25℃）=2.52×10⁷J；
（2）∵Q_吸=Q_放=m_气q，
∴m_气=

Q放

q

=

2.52×107J

4.9×107J/kg

≈0.51kg；
（3）实际上，需要的液化气的质量要比上面计算的多，原因是①液化气没有完全燃烧，②液化气燃烧放出的热量没有完全被水吸收．
答：（1）这些水吸收了2.52×10⁷J的热量；
（2）这些热量若改用燃烧液化气来提供，至少需0.51kg热值是4.9×10⁷J/kg的液化气；
（3）主要原因有①液化气没有完全燃烧，②液化气燃烧放出的热量没有完全被水吸收．

点评：本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．