Question

小蘭想測出桑夏牌太陽能熱水器接受太陽能的功率：
（1）天氣晴朗時，小蘭測得太陽能熱水器1h內平均能使質量為36kg的水從25℃升高到35℃，則水吸收的熱量為多少J？
（2）小蘭從說明書上獲息：熱水器所接受的太陽能有50%轉化為水的內能，這臺熱水器接受太陽能的功率為多少W？
（3）水吸收的熱量相當于多少kg的煤氣完全燃燒所放出的熱量？[水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃），煤氣的熱值為4.2×10⁷J/kg]．

Answer 1

解：（1）吸收的熱量Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×36kg×（35℃-25℃）=1.512×10⁶J；
（2）1h內1m²太陽能熱水器接收的能量：
E===3.024×10⁶J；
P===840W；
（3）因為Q_吸=Q_放=qm；
所以煤的質量m===0.036kg；
答：（1）水吸收了1.512×10⁶J的熱量；
（2）這臺熱水器每平方米的面積上接收太陽能的平均功率為840W；
（3）水吸收的熱量相當于0.036kg的煤氣完全燃燒所放出的熱量．
分析：（1）根據熱量的計算公式為Q_吸=cm△t，計算出水吸收了多少的熱量；
（2）太陽能的有效能量轉變為水的內能即水吸收的熱量，所以50%E=Q，計算出太陽能釋放的能量，又因為W=Pt，則可以得出太陽能的功率；
（3）吸收的熱量等于放出的熱量，已知吸收的熱量，根據公式Q=qm可求煤的質量．
點評：本題考查了學生對吸熱公式、功及功率公式的掌握和運用，提高了學生積極開發新能源的意識，體現了學以致用，有意義．