Question

【题目】世界能源危机告急，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能的热潮，太阳能作为一种绿色、可再生的清洁能源，被充分运用到家庭热水、取暖领域，太阳能热水器无疑成为热水器行业的一个明星．某太阳能热水器的水箱内装有50kg的水，太阳能热水器吸收1.4×107J太阳能后，使水温从20℃升高到60℃．（水的比热容为4.2×103J/（kg℃），焦炭的热值是3．O×107J/kg）试求：

（1）水从太阳能热水器中吸收了多少热量？

（2）水吸收的热量相当于完全燃烧多少kg的焦炭？

（3）太阳能热水器此时的效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）水从太阳能热水器中吸收了8.4×106J热量；

（2）水吸收的热量相当于完全燃烧0.28kg的焦炭；

（3）太阳能热水器此时的效率是60%

【解析】

试题分析：（1）已知水的比热容、质量、初温度和末温度，可以得到水吸收的热量；

（2）已知水吸收的热量和焦炭的热值，可以得到完全燃烧的焦炭质量；

（3）已知水吸收的热量和获取的太阳能，两者之比是此热水器的效率．

解：

（1）水吸收的热量：

Q吸=cm水△t=4.2×103J/（kg℃）×50kg×（60℃﹣20℃）=8.4×106J；

（2）因为Q=mq，

所以需要完全燃烧的焦炭质量：

m焦炭====0.28kg；

（3）太阳能热水器的效率：

η==×100%=60%．

答：

（1）水从太阳能热水器中吸收了8.4×106J热量；

（2）水吸收的热量相当于完全燃烧0.28kg的焦炭；

（3）太阳能热水器此时的效率是60%．