Question

【題目】一個簡易的太陽能熱水器，它的主要部分是一個敞口水箱，水箱內(nèi)水深0.5m，水的質量為200kg．在陽光照射下，水的溫度從20℃上升到35℃．水的比熱容是4.2×103J/（kg℃），水的密度是1.0×103kg/m3 ， 煤的熱值是3.0×107J/kg，g取10N/kg．試求：
（1）水對水箱底的壓強是多大？
（2）水吸收的熱量是多少？
（3）這些熱量相當于完全燃燒多少千克煤所放出的熱量？

Answer 1

【答案】
（1）解：水對水箱底的壓強：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa；

答：水對水箱底的壓強是5000Pa；

（2）解：水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）

=4.2×103J/（kg℃）×200kg×（35℃﹣20℃）

=1.26×107J；

答：水吸收的熱量是1.26×107J；

（3）解：由題意可知，煤完全燃燒釋放的熱量：

Q放=Q吸=1.26×107J；

由Q放=mq可得，需要煤的質量：

m′= = =0.42kg．

答：這些熱量相當于完全燃燒0.42千克煤所放出的熱量．

【解析】（1）知道水箱內(nèi)水深，根據(jù)p=ρgh求出水對水箱底的壓強；（2）知道水的質量和溫度的變化以及比熱容，根據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；（3）由題意可知煤完全燃燒釋放的熱量，根據(jù)Q放=mq求出需要煤的質量．