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阳光照射，水温由原来的20℃升高到了60℃．问：
（1）4h内水吸收了多少热量？
（2）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？
（3）与其它形式的能力相比，太阳能具有哪些优点？（写出两点即可）
[水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg?℃）、焦炭的热值q=3.0×l0⁷J/kg]．

Answer 1

分析：（1）根据热量的计算公式为Q=cm△t，可以计算出水吸收的热量，不过此时需要注意的是水的质量为m=ρV．
（2）Q_放=Q_水吸=mηq，从而可以计算出燃烧焦炭的质量．
（3）太阳能的特点：太阳能十分巨大，产生能源总量多，并且供应时间长，
分布广阔，获取方便，安全清洁，不会给环境带来污染．

解答：解：（1）已知：水的质量是m=ρV=10³kg/m³×0.5m³=500kg，
这些水吸收的热量Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×500kg×（60℃-20℃）=8.4×l0⁷J
答：这些水吸收了8.4×l0⁷J的热量．
（2）Q_放=mηq，所以m=

Q放

ηq

=

8.4×107J

3.0×107J/kg×20%

=14kg．
答：需要燃烧14千克的煤炭．
（3）太阳能具有分布广阔，获取方便，且安全清洁、不会污染的特点，
答：太阳能的优点是节约资源、无污染、省钱．

点评：本题主要考查的是热量的计算及其对太阳能源的认识．