某同学家新安装了一台容积为500L的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射,水温有原来的20℃升高到40℃。则在这4h内水吸收的热量是多少?若这些热量由效率

某同学家新安装了一台容积为500L的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射,水温有原来的20℃升高到40℃。则在这4h内水吸收的热量是多少?若这些热量由效率

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某同学家新安装了一台容积为500L的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射,水温有原来的20℃升高到40℃。则在这4h内水吸收的热量是多少?若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少千克焦炭?(C=4.2×103J/(kg·℃);q焦炭=3.0×107J/kg)
答案
水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×0.5m3=500kg
水吸收的热量Q吸=cm(t—t0)=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(40℃—20℃)=4.2×107
Q放=Q吸/η=4.2×107J/20%=2.1×108J
又Q放=mq
故  m=Q放/q=2.1×108J/3.0×107J/kg=7kg
解析

举一反三
小明在家里用煤气灶将质量为5 kg的水,从20℃加热到100℃。设煤气完全燃烧,煤气燃烧产生的热量30%被水吸收,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值约为4×107J/m3,煤气单价为 1元/m3。试求:
(1)烧开这些水需要吸收多少热量?
(2)若小明每天都用煤气灶烧开这样一壶水,仅烧水这一项,小明家一个月(按30天计)需要交多少煤气费?
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把质量为2千克初温为10℃的水加热到60℃,求:水吸收的热量Q。[c= 4.2×103焦/(千克·℃)
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为研究物质的某种特性,小明选取水、煤油两种物质做实验,下表记录了实验测量的数据以及老师帮助小明求得的有关数据。
物质
实验次数
质量m/kg
初温t0/℃
末温t/℃
升高温度
t-t0/℃
吸收热量
Q/J

1
0.05
10
15
5
1050
2
0.05
10
20
10
2100
3
0.10
10
20
10
4200
煤油
4
0.05
12
17
5
525
5
0.05
12
20
10
1050
6
0.10
12
20
10
2100
请你根据表格中的内容进行分析:
(1)比较    、    两组数据可初步得出的结论:相同质量的同种物质,吸收的热量与升高的温度成正比。
(2)比较    、    两组数据可初步得出的结论:同种物质,升高相同的温度,吸收的热量与质量成正比。
(3)比较    、    两组数据可初步得出的结论:相同质量的不同物质,升高相同的温度吸收的热量不同。
(4)为了进一步描述物质的这一特性,你认为表格内项目栏中应增添的一项内容是:       
                                                                            
(5)有些时候,由于吸收热量不方便测量,常采用在盛有水和煤油的烧杯中,分别放人功率相同的电加热器,通过比较____________,比较吸收热量多少。
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某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领,用一脸盆装6kg的水,水的表面积为0.1m2,经过太阳光照射一段时间后,水温升高了5℃。实验中水吸收了___________焦耳的热量,此过程中水的内能增大了_____________焦耳;若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧_____________m3的液化气(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液化气的热值是5.0×107J/ m3)
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温泉是宝贵的自然资源,合理利用温泉,既节约能源,又保护环境。某科研单位需在冬季保持实验室恒温,起初以煤作燃料供热,后经多次试验发现:每小时让50t、70 OC的温泉流过实验室的散热器后,温泉水降至50OC,实验室温度也达到了与燃煤供热时相同的效果。温泉水向实验室每小时提供多少热量?
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