Question

小明家新安裝了一臺(tái)容積為0.5m³的太陽(yáng)能熱水器，加滿(mǎn)水后，經(jīng)過(guò)4h陽(yáng)光照射，水溫由原來(lái)的20℃升高到了60℃．問(wèn)：
（1）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，則需要燃燒多少千克焦炭？
（3）與其它形式的能力相比，太陽(yáng)能具有哪些優(yōu)點(diǎn)？（寫(xiě)出兩點(diǎn)即可）
[水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg?℃）、焦炭的熱值q=3.0×l0⁷J/kg]．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)熱量的計(jì)算公式為Q=cm△t，可以計(jì)算出水吸收的熱量，不過(guò)此時(shí)需要注意的是水的質(zhì)量為m=ρV．
（2）Q_放=Q_水吸=mηq，從而可以計(jì)算出燃燒焦炭的質(zhì)量．
（3）太陽(yáng)能的特點(diǎn)：太陽(yáng)能十分巨大，產(chǎn)生能源總量多，并且供應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，
分布廣闊，獲取方便，安全清潔，不會(huì)給環(huán)境帶來(lái)污染．

解答：解：（1）已知：水的質(zhì)量是m=ρV=10³kg/m³×0.5m³=500kg，
這些水吸收的熱量Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×500kg×（60℃-20℃）=8.4×l0⁷J
答：這些水吸收了8.4×l0⁷J的熱量．
（2）Q_放=mηq，所以m=

Q放

ηq

=

8.4×107J

3.0×107J/kg×20%

=14kg．
答：需要燃燒14千克的煤炭．
（3）太陽(yáng)能具有分布廣闊，獲取方便，且安全清潔、不會(huì)污染的特點(diǎn)，
答：太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約資源、無(wú)污染、省錢(qián)．

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)．