一台太阳能热水器安装在楼顶上，该热水器的水箱离地面高10米．水箱容积为80L．箱内装满20℃的水．[C水=4.2×103J/（kg•℃），ρ=1.0×l03kg
题型：咸宁难度：来源：
一台太阳能热水器安装在楼顶上，该热水器的水箱离地面高10米．水箱容积为80L．箱内装满20℃的水．
[C水=4.2×103J/（kg•℃），ρ=1.0×l03kg/m3，g=10N/kg]
（1）若要把水箱中的水加热到50℃．水吸收的热量是多少？
（2）把这些水从地面输送到热水器的水箱中．至少要对水做多少功？ |
答案
（1）水箱内水的体积：
v=80L=80×10-3m3，
水箱内水的质量：
m=ρv=1.0×l03kg/m3×80×10-3m3=80kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×80kg×（50℃-20℃）
=1.008×l07J；
（2）水箱内水受到的重力：
G=mg=80kg×10N/kg=800N，
把这些水从地面输送到热水器的水箱中做的功：
W=Gh=800N×10m=8000J．
答：（1）若要把水箱中的水加热到50℃．水吸收的热量是1.008×l07J；
（2）把这些水从地面输送到热水器的水箱中．至少要对水做8000J的功． |
举一反三
| 夏天，小关同学从温度为-10℃的冷冻室取出一块存放已久的质量为100g的冰块放在碗中，他发现冰块很快就开始熔化为水，在熔化过程中冰块的温度______（选填“升高”或“降低”或“不变”）．该冰块从-10℃升高到0℃需要______（选填“吸收”或“放出”）______J的热量．（C冰=2.1×103J/（㎏．℃）） |
某市温泉镇蕴藏着极为丰富的地下热水，水层距地表约200～300m，镇内拥有7口热水井，井孔深达600m，日涌水总量为4000m3，泉水出井口的温度高达82℃，地下热水中含有钠、钙、镁、锌等元素，有着重要的医疗价值，目前镇内已有几十家产业利用泉水创造财富．
若用煤炭燃烧将温度为10℃的自来水加热至泉水出井口的温度来代替每天所涌出的热水，煤炭释放的热量有55%被水吸收，那么一天需要热值为3×107J/kg的煤炭多少吨？燃烧煤炭会给我们生活的环境造成什么影响？ |
| 质量为2Kg的水，温度从100℃降低到20℃时，放出的热量是多少？这些热量可以使多少Kg的-10℃的冰温度升高到0℃？（冰不熔化，C冰=2.1×103J/Kg℃） |
| 完全燃烧2Kg的干木柴能放出多少热量？如果这些热量全部用来做功，可把质量为5t的物体举高多少？（干木柴的热值为1.2×107J/Kg，g取10N/Kg） |
西部地区蕴藏大量的天然气，将其通过管道送到能源缺乏的东部，这个工程叫“西气东输”，此工程已经到达南京，于2004年5月开始，南京将开始实施天然气换煤气工程．
（1）天然气和煤气相比，从环保角度来看，天然气有什么优点？
（2）从能量角度分析天然气有什么优点？
（3）天然气的热值是8.4×107J/m3，煤气的热值是3.9×107J/m3，在不计热损失的情况下，分别加热一壶质量为10kg、初温为20℃的水至沸腾（标准大气压下），各需多少天然气和煤气？天然气的价格是2.2元/m3，煤气的价格是1.1元/m3，用哪一个更划算？ |
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