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11.太阳能已在家庭中广泛应用,小明家新安装了一台容积为50L的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到40℃,则:
(1)在这4h内水吸收了多少热量?
(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]
(3)说说使用太阳能的好处.

分析 (1)根据密度公式求出水的质量,又知道水的比热容、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(3)从环保、取之不尽等方面列举太阳能的优点

解答 解:
(1)由ρ=$\frac{m}{V}$可得,水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×50×10-3m3=50kg,
水吸收的热量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(40℃-20℃)=4.2×106J;
(2)由题知,Q=Q×20%=m′q×20%=4.2×106J,
需要焦炭的质量:
m′=$\frac{{Q}_{放}}{q×20%}$=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{3×1{0}^{7}J/kg×20%}$=0.7kg.
(3)太阳能优点有清洁无污染、可再生等.
答:(1)在这4h内水吸收了多少热量4.2×106J;
(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0.7千克焦炭;
(3)太阳能优点有清洁无污染、可再生等.

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.

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