20.為了響應(yīng)“節(jié)能減排”的號召,小周家買了一臺容積為100L,受熱面積為1.5平方米的太陽能熱水器,請你與小周一起,對太陽能熱水器進(jìn)行研究與計算.
(1)太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備;
(2)該熱水器每小時每平方米面積上平均接收4.2×106J的太陽能,在5小時的有效照射時間內(nèi),將熱水器中的整箱初溫為20℃的水溫度升高到40℃,求:
A、水箱中水的質(zhì)量
B、水吸收的熱量
C、該太陽能熱水器的效率.

分析 (1)太陽能熱水器吸收太陽能,把太陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,使水的溫度升高;
(2)A.知道整箱水的體積,根據(jù)m=ρV求出水箱中水的質(zhì)量;
B.知道水的質(zhì)量、初溫、末溫、比熱容,根據(jù)Q=cm(t-t0)求出水吸收的熱量;
C.根據(jù)題意求出熱水器接收到的太陽能,根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{E}$×100%求出該太陽能熱水器的效率.

解答 解:(1)太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備;
(2)A.整箱水的體積:
V=100L=100dm3=0.1m3,
由ρ=$\frac{m}{V}$可得,水的質(zhì)量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg;
B.水吸收的熱量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(40℃-20℃)=8.4×106J;
C.在5小時的有效照射時間內(nèi)接收到的太陽能:
E=4.2×106J/(h•m2)×5h×1.5m2=3.15×107J,
熱水器的效率:
η=$\frac{{Q}_{吸}}{E}$×100%=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{3.15×1{0}^{7}J}$×100%≈26.7%.
答:(1)太陽能;內(nèi)能;
(2)A、水箱中水的質(zhì)量為100kg;
B、水吸收的熱量為8.4×106J;
C、該太陽能熱水器的效率約為26.7%.

點評 本題考查了太陽能的利用和密度公式、吸熱公式、效率公式的應(yīng)用,根據(jù)題意得出太陽能熱水器接收到的太陽能是關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
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(1)該實驗選用50Ω的滑動變阻器更好.
(2)實驗中可以通過觀察U型管中左右液面高度差來比較透明容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量多少.
(3)實驗中除了控制電阻阻值相同外,還需要控制的變量是通電時間.
(4)連接好的實驗如圖所示,每次實驗(即獲得一組數(shù)據(jù))后,都要斷開開關(guān),打開盒蓋上的通氣孔,其目的是:U形管內(nèi)兩液面迅速回到相平.
(5)在某次實驗發(fā)現(xiàn),通電一段時間U形管液面高度不變,則出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是:
塑料盒有可能漏氣.

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11.如圖所示是研究光的反射規(guī)律實驗時的情形,四個選項分別對應(yīng)實驗中的四個步驟,其中不能探究反射角與入射角關(guān)系的步驟是( 。
A.B.C.D.

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8.(1)將質(zhì)量為0.2kg、初溫為20℃的水加熱到70℃,水吸收的熱量是4.2×104J.
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15.甲、乙兩輛小車在平直的路面上向東運動,小明測出它們運動的路程和時間,并依據(jù)數(shù)據(jù)作出了相應(yīng)的路程-時間關(guān)系,如圖所示.由圖知小車甲做勻速直線運動,速度大小為1m/s.甲車速度大于乙車速度.

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A.A和CB.B和DC.A和DD.E和C

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