Question

1．太陽能熱水器深受廣大用戶的青睞，某太陽能熱水器內(nèi)盛有100kg，25℃的水，在陽光的照射下，水溫升高55℃，則：
（1）水所吸收的熱量是多少？[C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）若水吸收的熱量由焦炭燃燒來提供，假設(shè)焦炭燃燒的熱量全部被水吸收，燃燒多少千克的焦炭？[q=3.0×10⁷J/kg]（3）若陰天沒有太陽，只能用電加熱的方式使水溫升高，電熱器的功率為2KW，沒有能量損失，至少要加熱多長時(shí)間？
（4）太陽能熱水器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)各寫一個(gè)？

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量．
（2）若這些熱量由燃燒焦炭來提供，即Q_吸=Q_放，再利用Q_放=mq求需要完全燃燒多少焦炭．
（3）由Q=W=Pt計(jì)算電熱器的加熱時(shí)間．
（4）太陽能的特點(diǎn)是太陽能十分巨大，產(chǎn)生能源總量多，并且供應(yīng)時(shí)間長，分布廣闊，獲取方便，安全清潔，不會(huì)給環(huán)境帶來污染；但把水加熱到預(yù)定溫度需要較長的時(shí)間，并受天氣影響的制約．

解答 解：
（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×55℃
=2.31×10⁷J；
（2）焦炭燃燒的熱量全部被水吸收，燃燒焦炭需放出熱量：Q_吸=Q_放=2.31×10⁷J，
由Q_放=mq得，需要焦炭的質(zhì)量：
m_炭=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.31×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.77kg；
（3）沒有能量損失，電加熱器產(chǎn)生熱量：Q=Q_放=2.31×10⁷J，
由Q=W=Pt可得，電熱器的加熱時(shí)間：
t=$\frac{Q}{P}$=$\frac{2.31×1{0}^{7}J}{2000W}$=11550s；
（4）使用太陽能的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約能源無污染，
缺點(diǎn)：把水加熱到預(yù)定溫度需要較長的時(shí)間，并受天氣影響的制約．
答：（1）水所吸收的熱量是1.26×10⁷J；
（2）燃燒0.77kg的焦炭；
（3）只用電加熱的方式使水溫升高，沒有能量損失，至少要加熱11550s；
（4）優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約能源無污染；缺點(diǎn)：把水加熱到預(yù)定溫度需要較長的時(shí)間，并受天氣影響的制約．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱、熱值、電熱公式的掌握和運(yùn)用，計(jì)算時(shí)注意溫度升高了（△t）與升高到（末溫）的區(qū)別．本題涉及到的知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，與實(shí)際生活相聯(lián)系，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)了物理有用，屬于中考常見題型．