Question

8．太阳能热水器使100kg的水从25℃加热到75℃．
（1）这些水吸收了多少热量？
（2）若水吸收的热量由完全燃烧焦炭供给，问需要燃烧多少千克的焦炭（焦炭的热值为3×10⁷J/kg）
（3）若焦炭完全燃烧放出的热量50%被水吸收需要燃烧多少千克的焦炭？

Answer 1

分析 （1）知道水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）根据题意求出煤气完全燃烧放出的热量，再根据Q=mq求出燃烧焦炭的质量；
（3）已知焦炭完全燃烧放出的热量50%被水吸收，根据题意求出煤气完全燃烧放出的热量，再根据Q=mq求出燃烧焦炭的质量．

解答 解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（75℃-25℃）=2.1×10⁷J；
（2）水吸收的热量由完全燃烧焦炭供给，即Q_吸=Q_放=2.1×10⁷J；
由Q=mq可得：
m_焦炭=$\frac{{Q}_{放}}{{q}_{焦炭}}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=0.7kg，
（3）煤气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，
所以煤气完全燃烧放出的热量${Q}_{放}^{′}$=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{50%}$=4.2×10⁷J，
根据Q=mq可得燃烧煤气的质量：
m′=$\frac{{Q}_{放}^{′}}{{q}_{焦炭}}$=$\frac{4.2×1{0}^{7}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=1.4kg．
答：（1）这些水吸收了2.1×10⁷J热量；
（2）若水吸收的热量由完全燃烧焦炭供给，问需要燃烧0.7千克的焦炭；
（3）若焦炭完全燃烧放出的热量50%被水吸收需要燃烧1.4千克的焦炭．

点评 本题考查学生对吸热公式Q_吸=cm△t和Q_放=mq以及效率公式的掌握和运用，属于基础题目．