Question

太阳能热水器以其安全且无污染在人们生活中得到广泛使用．小明家太阳能热水器的效率是50%，太阳能热水器里面装有质量为100kg的水，当这个热水器接受了4.2×10⁷J的太阳能时：
（1）这些水的温度升高多少℃？
（2）热水器所接受的这些太阳能，相当于完全燃烧多少kg煤所放出的热量．
[C_水=4.2×l0³J/、q_煤=3.0×10⁷J/kg]．

Answer

（1）知道太阳能热水器的效率、热水器接受的太阳能，可求水吸收的热量，知道水的质量、水的比热容，利用吸热公式计算水的末温；
（2）知道热水器所接受的太阳能，Q放=Q吸，利用Q放=mq计算需要完全燃烧多少煤．
已知：太阳能热水器的效率η=50%，水的质量m=100kg，热水器接受的太阳能Q=4.2×107J，水的比热c=4.2×l03J/（kg•℃），煤的热值q=3.0×107J/kg
求：（1）水升高的温度△t=？；（2）煤的质量m′=？
【解析】
（1）水吸收的热量：
Q吸=50%Q=4.2×107J×50%=2.1×107J，
∵Q吸=cm△t，
∴水升高的温度：
△t===50℃；
（2）热水器所接受的这些太阳能，Q=4.2×107J，
∵Q放=mq=Q，
∴完全燃烧煤的质量：
m′===1.4kg．
答：（1）这些水的温度升高50℃；    
（2）热水器所接受的这些太阳能，相当于完全燃烧1.4kg煤所放出的热量．