Question

宿遷是意楊之鄉，意楊林是一巨大的天然“氧吧”，因為綠色植物在光合作用下可以放出大量的氧氣（有資料表明綠色植物在光合作用下每吸收10³J的太陽能可以放出0.05L的氧氣）．小明同學為測量地球表面植物吸收太陽能的本領，做了如下實驗：用一臉盆裝6kg的水，水面的表面積為0.1m²，經太陽垂直照射15min，溫度升高了1℃．[水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃）]．
求：（1）實驗時6kg的水吸收了多少熱量？
（2）若地表植物接收太陽能的能力與水相同，那么100m²綠地15min可以放出多少升的氧氣？

Answer 1

（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg?℃）×6kg×1℃=2.52×10⁴J；
（2）100m²綠地每秒吸收太陽能為：
Q_總=100Q₁=100×280J=2.8×10⁴J，
100m²綠地每秒鐘放出的氧氣體積為：
v=0.05L×

Q總

103J

=0.05L×

2.8×104J

103J

=1.4L；
100m²綠地15min可以放出的熱量：
V=1.4L/s×15×60=1260L．
答：（1）實驗時6kg的水吸收了2.52×10⁴J的熱量；
（2）100m²綠地15min可以放出1260L的氧氣，