Question

小明家新安裝了一臺容積為0.5m³的太陽能熱水器，加滿水后，經(jīng)過4h陽光的照射，水溫由原來的20℃升高到了40℃．則在這4h內(nèi)水吸收

4.2×10⁷ J

熱量，若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來提供，則需要燃

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千克焦炭？[水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg?℃）、焦炭的熱值q=3.0×10⁷J/kg]與其它形式的能量相比，太陽能具有優(yōu)點

太陽能無污染，節(jié)約能源（省錢）

．（寫出兩點即可）

Answer 1

分析：知道熱水器的容積（裝滿水后水的體積），利用密度公式求水的質(zhì)量，又知道水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來提供，Q_吸=Q_放×20%，再利用Q_放=mq求需要焦炭的質(zhì)量；
太陽能是一種既無污染、又取之不盡的能源．

解答：解：
水的質(zhì)量：
m=ρV=1×10³kg/m³×0.5m³=500kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×500kg×（40℃-20℃）=4.2×10⁷J；
由題知，Q_吸=Q_放×20%，
∴Q_放=

Q吸

20%

=

4.2×107J

20%

=2.1×10⁸J，
∵Q_放=m_碳q，
需要焦炭的質(zhì)量：
m_碳=

Q碳

q

=

2.1×108J

3×107J/kg

=7kg；
太陽能無污染，節(jié)約能源（省錢）
故答案為：4.2×10⁷J；7kg；太陽能無污染，節(jié)約能源（省錢）．

點評：本題考查了學生對密度公式、吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運用，利用好條件“若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來提供”得出Q_吸=Q_放×20%是本題的關鍵．