Question

5．為了倡導(dǎo)低碳生活，太陽能熱水器被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生活．小星家的太陽能熱水器，水箱容積是200L．小星進(jìn)行了一次觀察活動(dòng)：某天早上，他用溫度計(jì)測得自來水的溫度為20℃，然后給熱水器水箱送滿水，中午時(shí)“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為70℃．請你求解下列問題：（ρ_水=1.0×10³Kg/m³、c_水=4.2×10³J/（kg•℃））
（1）水箱中水的質(zhì)量；
（2）水吸收的熱量；
（3）請你簡述太陽能熱水器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)．

Answer 1

分析 （1）知道水的密度和體積，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，
（2）知道水比熱容、質(zhì)量、初溫和末溫，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（3）太陽能的特點(diǎn)是太陽能十分巨大，產(chǎn)生能源總量多，并且供應(yīng)時(shí)間長，分布廣闊，獲取方便，安全清潔，不會(huì)給環(huán)境帶來污染；
但把水加熱到預(yù)定溫度需要較長的時(shí)間，并受天氣影響的制約．

解答 解：（1）熱水器水箱送滿水時(shí)，水的體積V_水=200L=0.2m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的質(zhì)量：
m_水=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×0.2m³=200kg．
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（70℃-20℃）
=4.2×10⁷J．
（3）優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約能源、無污染．
缺點(diǎn)：把水加熱到預(yù)定溫度需要較長的時(shí)間，并受天氣影響的制約．（只要答案合理，優(yōu)缺點(diǎn)各答對一條即可）
答：（1）水箱內(nèi)水的質(zhì)量是200kg；
（2）水吸收的熱量為4.2×10⁷J；
（3）優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約能源、無污染；
缺點(diǎn)：把水加熱到預(yù)定溫度需要較長的時(shí)間，并受天氣影響的制約．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對密度公式、吸熱公式的掌握和運(yùn)用，以及對太陽能優(yōu)缺點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，重點(diǎn)考查了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力及應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，體現(xiàn)了物理與生活相聯(lián)系的思想，在做題過程中要時(shí)刻注意結(jié)合生活實(shí)際．