Question

11．小明家最近安裝了一臺(tái)太陽(yáng)能熱水器，容積為80L，裝滿水． 
（1）熱水器中水的質(zhì)量是多少？水溫升高50℃需吸收多少熱量？
（2）若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來(lái)提供，則需要燃燒多少千克焦炭？[焦炭的熱值 q=3.0×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析 （1）由題意知水的體積，利用密度公式$ρ=\frac{m}{V}$計(jì)算質(zhì)量；
（2）已知水的質(zhì)量、比熱容、溫度的變化量求熱量，利用熱量公式Q=cm△t計(jì)算熱量．
然后根據(jù)火爐的效率計(jì)算出放出的熱量，利用熱量公式Q=qm計(jì)算出焦炭的質(zhì)量．

解答 解：（1）V=80L=80×10^-3m³；
根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×80×10^-3m³=80kg；
水吸收的熱量Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×80kg×50℃=1.68×10⁷J；
（2）焦炭放出的熱量Q_放=$\frac{Q}{20%}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{20%}$=8.4×10⁷J，
需要完全燃燒的焦炭m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{8.4×1{0}^{7}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=2.8kg．
答：（1）熱水器中水的質(zhì)量是80kg；水溫升高50℃需吸收1.68×10⁷J熱量；
（2）產(chǎn)生這些熱量需燃燒2.8kg的焦炭．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了密度公式和熱量公式的運(yùn)用和計(jì)算能力，計(jì)算過(guò)程要注意單位換算，80L=80×10^-3m³．