Question

16．將質(zhì)量為100kg的初溫為20℃的水加熱到60℃，求：
（1）這些水需要吸收多少熱量？
（2）如果用某品牌太陽能加熱給這些水加熱，熱水器集熱器面積為S=2m²，熱效率為η=40%（即熱水器能將照射到玻璃吸熱管上的太陽能的40%轉(zhuǎn)化為水的熱能），該地點太陽能輻射到地面的平均功率為P=1.4×10³W/m²（即平均每平方米每秒種太陽能輻射能為1.4×10³J）．求需要加熱多少小時？[水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量、初溫、末溫和比熱，根據(jù)公式Q_吸=cm（t-t₀）可以求出水吸收的熱量；
（2）根據(jù)題意可求每秒水吸收的熱量，又知道水吸收的熱量，求需要的加熱時間．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（60℃-20℃）=1.68×10⁷J；
（2）熱水器每秒吸收的熱量：
Q_吸′=PSt×40%=1.4×10³W/m²×2m²×1s×40%=1.12×10³J，
所以加熱時間：
t=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{1.12×1{0}^{3}J/s}$=15000s≈4.2h．
答：（1）這些水吸收的熱量是1.68×10⁷J；
（2）水需要加熱4.2小時．

點評 本題考查了學生對熱量的計算和能量的利用率的運用，要學會審題，從復雜的題干中搜集有用信息．本題綜合性強，屬于中等題．