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开发和利用新型、环保、清洁的能源是当今世界各国最为关心的课题之一.小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器,加满水后,经过阳光的照射,水温由原来的20℃升高到了40℃.问:
(1)太阳能热水器中的水吸收了多少热量?
(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供.则需要燃烧多少焦炭?[水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃)、焦炭的热值q=3.0×107J/kg].
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=cm△t求水吸收的热量;
(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,即Q=Q×20%,再利用Q=mq求需要完全燃烧多少焦炭.
解答:解:(1)太阳能热水器中的水质量:
m=ρv=1×103kg/m3×0.5m3=500kg,
水吸收的热量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×500kg×(40℃-20℃)=4.2×107J;
(2)由题知,Q=Q×20%=m′q×20%=4.2×107J,
需要焦炭的质量:
m′=
Q
q×20%
=
4.2×107J
107J/m3×20%
=7kg.
答:(1)太阳能热水器中的水吸收了4.2×107J的热量;
(2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供.则需要燃烧7kg焦炭.
点评:本题考查了学生对吸热公式Q=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q=mq的掌握和运用,利用好“Q=Q×20%=m′q×20%”是本题的关键.
练习册系列答案
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