Question

小明家新安装了一台容积为0.5m³的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到了40℃．问：在这4h内水吸收了多少热量？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？[水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）、焦炭的热值q=3.0×10⁷J/kg]．

Answer

2.1×108J，7千克．

【解析】【解析】
（1）由ρ=得水的质量为：

m=ρV=1×103kg/m3×0.5m3=500kg；

则水吸收的热量为：

Q吸=c水m（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×500kg×（40℃﹣20℃）=4.2×107J．

（2）由题知，Q吸=Q放×20%，

∴Q放===2.1×108J，

∵Q放=m碳q，

需要焦炭的质量：

m碳===7kg．

答：这4h内水吸收了的热量是2.1×108J，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7千克焦炭．

【点评】本题考查了学生对密度公式、吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的掌握和运用，利用好条件“若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供”得出Q吸=Q放×20%是本题的关键．