Question

太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置，小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10m高的屋顶上．现需要将100kg初温为10℃的水，加热到60℃，则：
（1）把这些水从地面输送到屋顶的热水器中，需要对水做多少功？
（2）这些水要从太阳那里吸收多少热量？[g取10N/kg，c_水=4.2×10³J/]．

Answer

（1）知道水的质量，可利用重力公式G=mg求水的重力，又知道水上升的高度，再利用功的公式W=Gh求对水做的功．
（2）知道水的质量、水的比热容、水温度的升高值，利用吸热公式Q吸=cm△t求水要从太阳那里吸收的热量．
【解析】
（1）∵m=100kg，g=10N/kg，
∴水的重力为：G=mg=100kg×10N/kg=1000N，
又∵h=10m，
∴需要对水做的功为：W=Gh=1000N×10m=1×104J．
（2）∵C=4.2×103J/（kg•℃），△t=t-t=60℃-10℃=50℃，
∴水吸收的热量为：Q吸=cm（t-t）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×50℃=2.1×107J．
答：（1）需要对水做功1×104J．
（2）这些水要从太阳那里吸收的热量为2.1×107J．