Question

小明家新安裝了一臺(tái)最多能裝水500Kg的太陽(yáng)能熱水器，冬天加滿初溫為10℃的水后，經(jīng)過(guò)8h陽(yáng)光的照射，水共吸收了8.4×10⁷J的熱量．  
（1）在這8h內(nèi)水溫能升高到多少攝氏度？
（2）若這些熱量由完全燃燒焦炭來(lái)提供，則至少需要多少千克焦炭？[水的比熱容C水=4.2×10³J/（kg?℃）、焦炭的熱值q=3.0×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析：（1）已知水吸收的熱量和水的質(zhì)量，根據(jù)Q=cm△t可求水溫的變化量，進(jìn)一步可求在這8h內(nèi)水溫能升高到的溫度；
（2）當(dāng)焦炭完全燃燒放出的熱量和水吸收的熱量相等時(shí)，需要焦炭的質(zhì)量最少，根據(jù)Q=mq求出其質(zhì)量．

解答：解：（1）這8h內(nèi)水溫的變化量：
△t=

Q吸

cm

=

8.4×107J

4.2×103J/(kg?℃)× 500kg

=40℃，
在這8h內(nèi)水溫能升高到：
t=t₀+△t=10℃+40℃=50℃．
（2）需要焦炭的質(zhì)量最少為：
m_焦炭=

Q放

q

=

Q吸

q

=

8.4×107J

3.0×107J/kg

=2.8kg．
答：（1）在這8h內(nèi)水溫能升高到50攝氏度；
（2）若這些熱量由完全燃燒焦炭來(lái)提供，則至少需要2.8千克焦炭．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式Q_吸=cm△t、燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運(yùn)用，要注意第一問(wèn)中是求水的末溫而不是溫度的變化量．