青藏高原地区是我国太阳辐射最强的地方，使用太阳能热水器电热效果最好。太阳能热水器内装有100kg、25℃的水，经过一天照射后，温度可以升高到75℃．假设用煤烧水，水吸收的热量占煤完全燃烧放出的热量的10%。[ ，煤的热值是]。请回答下列问题：

1. 青藏高原地区是我国太阳辐射最强的地方，使用太阳能热水器电热效果最好。太阳能热水器内装有100kg、25℃的水，经过一天照射后，温度可以升高到75℃．假设用煤烧水，水吸收的热量占煤完全燃烧放出的热量的10%。[ $\text{[math]}$ ，煤的热值是 $\text{[math]}$ ]。请回答下列问题：

(1) 热水器中的水升温吸收的热量；

(2) 如果用煤烧水，那么需要多少kg的煤；

(3) 太阳能热水器的优缺点。（各写出一条即可）

【考点】

比热容; 燃料的热值; 热机的效率; 太阳能及其利用与转化;

【答案】

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计算题普通

1. 小明家新安装了一台太阳能热水器，加入50kg水后，经过4h阳光的照射，水温升高了20℃，问：

(1) 在这4h内水吸收了多少热量？

(2) 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？[水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg·℃）、焦炭的热值q＝3.0×10⁷J/kg]

计算题普通

2. 2024年3月1日起山东省内免征氢能源汽车高速路通行费，再一次将氢能源汽车推向风头浪尖。2022年3月，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》，明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。2022年北京冬奥会示范运行超1000辆氢能源汽车，配备30多个加氢站，车型包括氢燃料电池大巴、氢燃料电池小轿车、氢燃料电池特种车等。某氢燃料大巴车以140kW的恒定功率匀速行驶300s，燃烧0.6kg氢燃料，求：

(1) 质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？

(2) 若这些热量的50%被质量为400kg、温度为15℃的水吸收，能使水的温度升高多少℃？

(3) 该段时间内，氢燃料电池大巴车的能量转化效率为多少？［ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ］

计算题普通

3. 某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线；若在6min内完全燃烧了1kg的煤，煤的热值约为3×10⁷J/kg，求：

(1) 煤完全燃烧产生的热量：

(2) 经过6mm时间加热，水所吸收的热量；

(3) 煤炉烧水时的热效率。

计算题普通