Question

8．某中學(xué)初三（3）班的物理課外探究小組對“吸收太陽能與表面顏色之間的關(guān)系”進行了實驗研究：在黑色塑料袋和白色塑料袋內(nèi)裝入同樣質(zhì)量的水，插入溫度計后系好，放在陽光下曝曬，每隔相同的時間，讀出溫度計的示數(shù)．?dāng)?shù)據(jù)記錄如表：

塑料袋	水的質(zhì)量（kg）	初  溫（℃）	溫 度（℃）	溫 度（℃）	溫 度（℃）	…
黑色	1.5	14.0	23.3	28.0	33.5	…
白色	1.5	14.0	17.5	18.6	21.0	…

（1）分析上表的實驗數(shù)據(jù)可推知，太陽能熱水器的集熱管內(nèi)表面顏色以黑色為宜；
（2）若一太陽能熱水器的裝水80kg，集熱管每小時接收太陽能約為4.2×10⁶J，則該熱水器每小時水溫能升高多少℃？[C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）這些熱量相當(dāng)于完全燃燒多少千克的焦炭放出的熱量．[q_焦炭=3×10⁷J/kg，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]（不計熱量損失）

Answer 1

分析 本題為實驗探究和計算相結(jié)合的問題，首先根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析不同時刻，黑色和白色塑料袋內(nèi)水的溫度，從而確定哪種顏色易吸熱，然后利用熱量公式Q=cm△t和Q_放=qm求解水的溫度及消耗的焦炭．

解答 解：（1）根據(jù)實驗結(jié)果，同樣質(zhì)量的水，在相同的時間內(nèi)，在黑色塑料袋內(nèi)溫度高，說明吸收的熱量多，故應(yīng)選用黑色的．
（2）由公式Q=cm△t得：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×80kg}$=12.5℃；
（3）Q_放=Q_吸=4.2×10⁶J，
由Q_放=qm得
所需焦炭的質(zhì)量：m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=0.14kg．
答：（1）黑；
（2）每小時水溫能升高12.5℃；
（3）熱量相當(dāng)于完全燃燒0.14千克的焦炭放出的熱量．

點評 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析得出實驗結(jié)論，利用熱量公式Q=cm△t和Q_放=qm再進行計算即可．