◎ 题目

以前我校食堂使用锅炉燃烧优质煤为学生宿舍提供热水，成本高、污染重．今年暑假，学校领导对这种供水方式进行了改进，筹集资金购买了100台太阳能热水器，将它们安装在阳光充足的宿舍楼楼顶上．其铭牌上的部分参数如图所示． （1）热水器上满水后，水的质量为多少？ （2）资料显示泰州地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.1×106J．若这些热水器上满水，每天日照时间按8h计算，则每台热水器一天中接收的太阳能（E）约为多少？水吸收的热量为多少？所吸收的热量可使水温升高多少？[c水=4.2×103J/（kg?℃）] （3）若这100台热水器一天中接收的太阳能，由燃烧优质煤（热值q=3.4×107J/kg）来获得，则至少需要完全燃烧多少千克优质煤？（保留一位小数）

◎ 答案

已知：ρ=1.0×103kg/m3，V=80L=0.08m3，η=60%，c水=4.2×103J/（kg?℃），q=3.4×107J/kg 求：（1）热水器上满水后水的质量m水； （2）每台热水器一天中接收的太阳能E，水吸收的热量Q吸，所吸收的热量可使水温的变化量△t； （3）100台热水器一天中接收的太阳能，至少相等于完全燃烧优质煤的质量m． （1）根据ρ= m V 可得，热水器上满水后水的质量： m水=ρV=1.0×103kg/m3×0.08m3=80kg； （2）一天中接收的太阳能： E=2.1×106J/（m2?h）×1.5m2×8h=2.52×107J， 水吸收的热量： Q吸=ηE=60%×2.52×107J=1.512×107J， 根据Q=cm△t可得，水温的变化量： △t= Q吸 cm = 1.512×107J 4.2×103J(kg?℃)×80kg =45℃； （3）由题知，E总=100E=2.52×109J， 根据Q=mq可得，需要完全燃烧煤的质量： m= E总 q = 2.52×109J 3.4×107J/kg ≈74.1kg． 答：（1）热水器上满水后，水的质量为80kg； （2）每台热水器一天中接收的太阳能约为2.52×107J，水吸收的热量为1.512×107J，所吸收的热量可使水温升高45℃； （3）100台热水器一天中接收的太阳能，至少相等于完全燃烧74.1kg优质煤的质量．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“以前我校食堂使用锅炉燃烧优质煤为学生宿舍提供热水，成本高、污染重．今年暑假，学校领导对这种供水方式进行了改进，筹集资金购买了100台太阳能热水器，将它们安装在阳光充足…”主要考查了你对  【密度公式的应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。