Question

19．如圖是太陽(yáng)能熱水器的裝置圖．肖濤家新安裝了一臺(tái)容積為500L的太陽(yáng)能熱水器，加滿水后，經(jīng)過(guò)6h太陽(yáng)光的照射，水溫由原來(lái)的20℃升高到50℃．問(wèn)：
（1）在這6h內(nèi)水吸收了多少熱量？
（2）若這些熱量由效率為30%的火爐燃燒焦炭來(lái)提供，則需要燃燒多少千克焦炭？
（3）使用太陽(yáng)能熱水器有哪些優(yōu)點(diǎn)？（至少寫(xiě)出兩點(diǎn)）[水的比熱容c=4.2×10³J（kg•℃）、焦炭的熱值q=3.0×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)熱量的計(jì)算公式為Q_吸=cm△t，可以計(jì)算出水吸收的熱量，不過(guò)此時(shí)需要注意的是水的質(zhì)量為m=ρV．
（2）由Q_吸=ηQ_放和Q_放=mq計(jì)算出燃燒焦炭的質(zhì)量．
（3）太陽(yáng)能的特點(diǎn)：太陽(yáng)能十分巨大，產(chǎn)生能源總量多，并且供應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，分布廣闊，獲取方便，安全清潔，不會(huì)給環(huán)境帶來(lái)污染．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，水的質(zhì)量是m=ρV=10³kg/m³×500×10^-3m³=500kg，
水吸收的熱量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×500kg×（50℃-20℃）=6.3×l0⁷J；
（2）由Q_吸=ηQ_放和Q_放=mq可得：m=$\frac{{Q}_{放}}{ηq}$=$\frac{6.3×1{0}^{7}J}{30%×3.0×1{0}^{7}J/kg}$=7kg；
（3）太陽(yáng)能具有分布廣闊，獲取方便，且安全清潔、不會(huì)污染的特點(diǎn)．
答：（1）在這6h內(nèi)水吸收了6.3×l0⁷J的熱量；
（2）若這些熱量由效率為30%的火爐燃燒焦炭來(lái)提供，則需要燃燒7千克焦炭；
（3）太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約資源、無(wú)污染、省錢(qián)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)水吸熱和燃料燃燒放熱的計(jì)算及太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)，難度不大；關(guān)鍵理解火爐的效率，即Q_吸=ηQ_放．