Question

某同学家新安装了一台容积为500L的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温有原来的20℃升高到40℃．则在这4h内水吸收的热量是多少？若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭？；q_焦炭=3.0×10⁷J/kg）

Answer

（1）根据密度公式的变形公式m=ρV求水的质量；再利用计算热量的公式Q=cm△t求水吸收的热量；
（2）明确炉子的效率的含义，再根据燃料燃烧放热的计算公式Q放=mq的变形公式m=求需要焦炭的质量．
【解析】
水的体积V=500L=0.5m3，
∵ρ=，
∴水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×0.5m3=500kg；
水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t）=4.2×103J/（kg•℃）×500kg×（40℃-20℃）=4.2×107J；
∵η=，
∴焦炭燃烧放出的热量为：
Q放===2.1×108J；
又根据Q放=mq；
故需要焦炭的质量为：
m===7kg；
答：水吸收的热量为4.2×107J；需要燃烧7kg的焦炭．