Question

為了響應“節能減排”的號召，小周家買了一臺容積為100 L的太陽能熱水器．請你與小周一起，對太陽能熱水器進行研究與計算．

(1)太陽能是________能源(填“可再生”或“不可再生”)．太陽的巨大能量來自于太陽內部的________反應．

(2)小周早晨把熱水器加滿水，溫度傳感器顯示水溫為18℃，下午放學時看到顯示的水溫為78℃，則熱水器中的水吸收了多少熱量？與使用電熱水器相比，相當于節約了多少度電？[不計電熱水器的熱量損失，c_水＝4.2×10³ J/(kg·℃)]

(3)該熱水器的說明書中介紹，真空管熱水器可以把90％的太陽能轉化為水的的內能，真有這么高的效率嗎？小周查閱資料知道，他們所在地區單位受光面積上接收太陽能的功率為P，小周還需要測量哪些物理量，并運用本題計算出的熱量Q，就可估測出這臺熱水器的光熱轉化效率？寫出效率η的表達式．(用代表物理量的字母表示，不需要計算具體數據)

Answer 1

答案：
解析：

(1)可再生　　核聚變(熱核) 　　(2)水的總質量：m＝ρV＝1×103 kg/m3×100×103 m3＝100 kg水吸收的熱量： 　　Q＝c水m(t2一t1)＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(78－18)℃＝2.52×107 J 　　相當于節約電能：2.52×107 J/3.6×106 J·(kW·h)－1＝7 kW·h＝7度 　　(3)測出太陽能熱水器的有效受光面積S和兩次水溫記錄之間的光照時間t． 　　光熱轉化效率：η＝Q/PtS×100％ 　　評分標準：本題共9分． 　　(1)問2分． 　　(2)問4分，計算出水吸收的熱量給3分，計算出節約的電能的度數再給1分．計算公式與過程正確，計算結果錯誤，扣1分．其他解法，只要合理同樣給分． 　　(3)問3分，寫出要測量的物理量S和t給1分，寫出表達式給2分．