Question

3．某太阳能热水器水箱的容积是50L，一次它装满了水，经太阳光照射一段时间后，水温从20℃升高到60℃．（焦炭的热值为3.0×10⁷J/kg）求：
（1）水箱内装水多少kg？
（2）水吸收的热量是多少J？
（3）若这些热量由燃烧焦炭来提供，则需要完全燃烧多少kg的焦炭？

Answer 1

分析 （1）根据ρ=$\frac{m}{V}$的变形公式计算水的质量；
（2）已知水的比热容、质量和温度变化，可利用公式Q=cm△t计算水吸收热量．
（3）已知焦炭的热值和热量，可利用公式m=$\frac{Q}{q}$计算质量．

解答 解：（1）50L=50dm³=5×10^-2m³，$\frac{m}{V}$，所以水箱内装水的质量m=ρV=1.0×10³kg/m³×5×10^-2m³=50kg；
（2）因为c_水=4.2×10³J/（kg•℃），m=50kg，△t=t-t₀=60℃-20℃=40℃，
所以Q_吸=C_水m△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×10⁶J；
（3）因为Q_放=Q_吸=8.4×10⁶J，
所以m_焦炭=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=0.28kg．
答：（1）水箱内装水的质量是50kg；
（2）水吸收的热量是8.4×10⁶J．
（3）这些热量相当于完全燃烧0.28kg的焦炭．

点评 本题考查学生对热量公式Q=Cm△t的掌握和运用，以及利用燃料燃烧放出热量的变形公式m=$\frac{Q}{q}$计算质量．