Question

15．太陽(yáng)能具有清潔無(wú)污染、可再生等優(yōu)點(diǎn)，是最有開(kāi)發(fā)前景的新能源之一．小明家新安裝了一臺(tái)容積為 500kg的太陽(yáng)能熱水器，加滿水后，經(jīng)過(guò)4h陽(yáng)光的照射，水溫由原來(lái)的 20℃升高到 40℃．則：
（1）在這4h內(nèi)水吸收了多少熱量？
（2）若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來(lái)提供，則需要燃燒多少焦炭？[水的比熱容C_水=4.2×10³J/（kg•℃）、焦炭的熱值q=3.0×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物質(zhì)吸熱公式求出水吸收的熱量；
（2）利用熱效率公式和燃料放熱公式求出燃料質(zhì)量．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q _吸=cm△t
=4.2×10 ³J/（kg•℃）×500kg×（40℃-20℃）
=4.2×10 ⁷J；
（2）由題知，Q _吸=Q _放×20%=m′q×20%=4.2×10 ⁷J，
需要焦炭的質(zhì)量：
m炭=$\frac{{Q}_{吸}}{ηq}$
=$\frac{4.2×1{0}^{7}J}{20%×3×1{0}^{7}/kg}$
=7kg．
答：（1）在這4h內(nèi)水吸收了4.2×10 ⁷J熱量；
（2）若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來(lái)提供，則需要燃燒7kg焦炭．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查的是熱量的計(jì)算及其對(duì)太陽(yáng)能源的認(rèn)識(shí)，屬于實(shí)際應(yīng)用．