例题1 汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂,这是利用了水的什么性质？如果汽车散热器中装有4 kg水,当这些水温度升高10℃时,吸收了多少热量？[已知$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$,不计热量损失]
解析 作为冷却剂,希望相等质量、温度变化量相等的情况下,能吸收更多的热量,水就是这样的物质,它的比热容是常见物质中最大的。因此这是利用了水的比热容大的性质。
4 kg水吸收的热量为$Q = cm\Delta t = 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×4kg×10^{\circ }C = 1.68×10^{5}J$。
说明 热传递过程中吸收或放出热量多少的计算,要特别明确题目中给出的温度数值含义：“升高到”“降低到”后面的温度数值表示的是末温$t$；“升高了”“升高”“降低了”“降低”后面的温度数值表示的是温度的变化量$\Delta t$。本题中给出的是温度变化量$\Delta t = 10^{\circ }C$。

例题2 太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置。某品牌太阳能热水器,在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度$R = 300J/(m^{2}\cdot s)$,它表示$1m^{2}$面积1 s内接收到的太阳能为300 J。该太阳能热水器集热管接收太阳光照射时的有效面积是$2m^{2}$,贮水箱中盛有$0.1m^{3}$的水。求：
(1)贮水箱中水的质量。
(2)若在太阳光下照射70 min,且所接收到的太阳能全部被水吸收,则贮水箱中的水温可升高多少？$[\rho_{水}= 1.0×10^{3}kg/m^{3},c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)]$
解析 太阳能是我们目前要大力开发的新能源,它清洁、方便,取之不尽,用之不竭。解太阳能相关问题时,关键是要读懂题目、理解题意,再选择公式进行计算。
(1)根据质量与密度的关系可知$m = \rho V = 1.0×10^{3}kg/m^{3}×0.1m^{3} = 100kg$。
(2)由题目中提供的数据可知太阳能热水器接收到的热量$Q = 300J/(m^{2}\cdot s)×2m^{2}×70×60s = 2.52×10^{6}J$。
由$Q = cm\Delta t$得,这些热量能使100 kg水升高的温度
$\Delta t = \frac{Q}{cm} = \frac{2.52×10^{6}J}{4.2×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)×100kg} = 6^{\circ }C$。
说明 本题求的是70 min内水温度的升高量$\Delta t$,而非末温,这是我们必须读清楚的。对于题中给出的新物理量(如本题的$R$),要注意理解其含义,才能正确求解。
实际上,该太阳能热水器在70 min内水温升高不到6℃。想一想：这是为什么？下一步我们要思考的就是在热传递过程中的能量转换和转移的效率问题了。