Question

19．小紅同學(xué)家的一臺太陽能熱水器安裝在樓頂上，熱水器的水箱離地面高12m．現(xiàn)需要將初溫為10℃、體積為80L的水加熱到60℃，g取10N/kg，c_水=4.2×10³J/（kg•℃），則：
（1）80L水的質(zhì)量是多少？這些水需要吸收多少熱量？
（2）把這些水從地面輸送到熱水器的水箱中，至少需對水做多少功？

Answer 1

分析 （1）已知水的密度與水的體積，由密度公式的變形公式可以求出水的質(zhì)量；已知水的比熱容與水的質(zhì)量、初末溫度，由熱量公式可以求出水吸收的熱量．
（2）求出水的重力，然后由功的公式W=Gh求出把水送到水箱做的功．

解答 解：（1）水的體積：
V=80L=0.08m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρ_水V=1×10³kg/m³×0.08m³=80kg；
已知水的初溫t₀=10℃，溫度變?yōu)閠=60℃，則水吸收的熱量：
Q=c_水m△t=4.2×10³J/（kg•℃）×80kg×（60℃-10℃）=1.68×10⁷J；
（2）水的重力：
G=mg=80kg×10N/kg=800N，
把水送到水箱，做的功：
W=Fs=Gh=800N×12m=9600J；
答：（1）80L水的質(zhì)量是80kg；這些水需要吸收1.68×10⁷J的熱量；
（2）把這些水從地面輸送到熱水器的水箱中，至少需對水做9600J的功．

點評 本題考查了水的質(zhì)量、水吸收的熱量、把水送到水箱中做的功的計算，是一道綜合計算題，熟練應(yīng)用密度公式的變形公式、熱量公式、功的公式即可正確解題，解題時注意單位換算．