Question

11．如圖是某太陽能熱水器，向其中注入25kg水，陽光照射一段時(shí)間后，水溫從10℃升高到50℃，已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃）．求：
（1）熱水器中的水從10℃升高到50℃所吸收的熱量是多少？
（2）如果這些熱量由效率為20%的火爐燃燒煤炭來提供，至少需要燃燒多少千克煤炭？（煤炭的熱值q=3×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析 （1）已知水的質(zhì)量、比熱和初溫度、末溫度，利用公式Q=cm△t可以得到水吸收的熱量；
（2）已知水吸收的熱量和火爐的效率，可以得到煤炭燃燒產(chǎn)生的熱量；已知煤炭燃燒產(chǎn)生的熱量和煤炭的熱值，利用公式m=$\frac{Q}{q}$得到需要的煤炭質(zhì)量．

解答 解：
（1）水吸收的熱量為Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg•℃）×25kg×（50℃-10℃）=4.2×10⁶J；
（2）煤炭完全燃燒產(chǎn)生的熱量為Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{20%}$=2.1×10⁷J，
需要完全燃燒的煤炭的質(zhì)量為m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=0.7kg．
答：（1）水吸收的熱量為4.2×10⁶J；
 （2）需要完全燃燒的煤炭的質(zhì)量為0.7kg．

點(diǎn)評 本題考查了物體溫度變化時(shí)吸熱或放熱的計(jì)算公式和燃料燃燒放熱的計(jì)算公式，聯(lián)系兩個(gè)公式的是火爐的效率．