Question

全世界石油、煤炭消耗量的迅速增長，導致全球能源危機加劇．因此開發和利用新能源，成為全世界最為關注的問題之一．小明家的太陽能熱水器內裝有100kg、25℃的水，經過一天照射后，溫度升高到75℃．[假設煤燒水時有效利用的熱量占煤燃燒放出熱量的10%，且已知水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃）]、煤的熱值是3.0×10⁷J/kg，則：
（1）水升溫吸收的熱量為多少焦？
（2）至少可以節約煤的質量是多少千克？

Answer 1

（1）∵c=4.2×10³J/（kg?℃），m=100kg，△t=75℃-25℃=50℃，
∴水吸收的熱量為：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×50℃=2.1×10⁷J．
（2）而煤燒水時有效利用的熱量占煤燃燒放出熱量的10%，
∴煤完全燃燒放出的熱量為：Q_放=

Q吸

10%

=

2.1×107J

10%

=2.1×10⁸J，
而q=3.0×10⁷J/kg，
∴需要煤的質量為：m=

Q放

q

=

2.1×108J

3.0×107J/kg

=7kg．
答：（1）水溫升高吸收的熱量為2.1×10⁷J；
（2）至少可以節約煤的質量是7kg．