Question

10．小明家新安裝了一臺(tái)太陽(yáng)能熱水器，加水后，利用太陽(yáng)能加熱．小明調(diào)查該地區(qū)（晴天）平均每平方米的面積上，每小時(shí)接收的太陽(yáng)能約為1.4×10⁶J． 若一熱水器接受太陽(yáng)能的有效面積為1.5m²，每天日照時(shí)間按8h計(jì)算，那么：
（1）它一天中接收的太陽(yáng)能約為多少？
（2）若這些太陽(yáng)能有60%被熱水器中的水吸收，則可使100kg的水溫度升高多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）若該熱水器一天中接收的太陽(yáng)能，由燃燒煤氣（熱值q=4.2×10⁷J/kg）來(lái)獲得，則需要完全燃燒多少千克煤氣？
（4）請(qǐng)你：說(shuō)出提倡開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能的主要理由？

Answer 1

分析 （1）首先計(jì)算1.5m²每小時(shí)接收的太陽(yáng)能，然后乘以每天日照時(shí)間按8h，就可計(jì)算出一天中接收的太陽(yáng)能；
（2）根據(jù)題意求出水吸收的熱量，應(yīng)用熱量公式求出水升高的溫度；
（3）求出了一天中接收的太陽(yáng)能，根據(jù)Q=mq的變形公式來(lái)計(jì)算燃燒煤氣的質(zhì)量；
（4）根據(jù)自己所知道的關(guān)于太陽(yáng)能的利用方面知識(shí)來(lái)回答問(wèn)題．

解答 解：（1）一天中接收的太陽(yáng)能：
E=1.4×10⁶J/（h•m²）×1.5m²×8h=1.68×10⁷J；
（2）水吸收的熱量：Q_吸=ηE=60%×1.68×10⁷J=1.008×10⁷J，
由Q_吸=cm△t得：△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{1.008×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×100kg}$=24℃；
（3）由題知，Q=E=1.68×10⁷J，
因?yàn)镼=mq，
所以煤氣的質(zhì)量為m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{7}J/kg}$=0.4kg；
（4）利用太陽(yáng)能可節(jié)約化石類能源，減少環(huán)境污染．
答：（1）一天中接收的太陽(yáng)能約為1.68×10⁷J；
（2）這些太陽(yáng)能有60%被熱水器中的水吸收，則可使水溫升高24℃；
（3）需要完全燃燒0.4kg煤氣；
（4）利用太陽(yáng)能可以節(jié)約化石能源；減少環(huán)境污染等．

點(diǎn)評(píng) 這是一道綜合性很強(qiáng)的題目，要求知識(shí)的系統(tǒng)性要很強(qiáng)才能完成題目的解答．