Question

3．利用太阳能热水器使500kg水的温度从20℃升到60℃，这些水吸收了多少热量？如果这些热量是由无烟煤燃烧来提供，且只有30%热量被水吸收，至少完全燃烧多少kg的无烟煤？（q_无烟煤=3.4×10⁷J/kg•c）

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）根据题意求出无烟煤释放的热量，然后由热值公式的变形公式求出无烟煤的质量．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×500kg×（60℃-20℃）=8.4×10⁷J；
（2）∵Q_吸=Q_放×30%，
∴Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{8.4×1{0}^{7}J}{30%}$=2.8×10⁸J，
∵Q_放=mq，
∴m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.8×1{0}^{8}J}{3.4×1{0}^{7}J/（kg•℃）}$≈8.24kg．
答：这些水吸收了8.4×10⁷J的热量；至少完全燃烧8.24kg的无烟煤．

点评 本题考查了学生对吸热公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃烧放出的热量公式Q_放=mq的掌握和运用，难易程度适中．