某太阳能热水器,向其中注入50kg水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃.水的比热容是4.2×103J/(kg?℃).试求:
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量;
(2)如果这段时间内热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,则该热水器的效率是多少?
(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量,需完全燃烧多少千克煤?(煤的热值约为3.5×107J/kg)
解:
(1)Q吸=C水m(t-t0)
=4.2×103J/(kg?℃)×50kg×(50℃-10℃)
=8.4×106J.
(2)η===30%;
(3)∵Q放=mq,
∴m煤===0.8kg.
答:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量为8.4×106J;
(2)如果这段时间内热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,则该热水器的效率是30%;
(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量,需完全燃烧0.8千克煤.
(1)已知水的质量、水的初温末温,利用吸热公式Q吸=Cm(t-t0)计算水吸收的热量(有用能量);
(2)又热水器接收到太阳辐射的热量,利用效率公式求该热水器的效率;
(3)知道煤燃烧放出的热量,利用Q放=mq求需完全燃烧煤的质量.
点评:本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大.