Question

小蘭想測(cè)出桑夏牌太陽(yáng)能熱水器接受太陽(yáng)能的功率：
（1）天氣晴朗時(shí)，小蘭測(cè)得太陽(yáng)能熱水器1h內(nèi)平均能使質(zhì)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(shuō)明書上獲息：熱水器所接受的太陽(yáng)能有50%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，這臺(tái)熱水器接受太陽(yáng)能的功率為多少W？
（3）水吸收的熱量相當(dāng)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

分析：（1）根據(jù)熱量的計(jì)算公式為Q_吸=cm△t，計(jì)算出水吸收了多少的熱量；
（2）太陽(yáng)能的有效能量轉(zhuǎn)變?yōu)樗�的�?nèi)能即水吸收的熱量，所以50%E=Q，計(jì)算出太陽(yáng)能釋放的能量，又因?yàn)閃=Pt，則可以得出太陽(yáng)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(jù)公式Q=qm可求煤的質(zhì)量．

解答：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(nèi)1m²太陽(yáng)能熱水器接收的能量：
E=

Q

η

=

1.512×106J

50%

=3.024×10⁶J；
P=

W

t

=

3.024×106J

3600s

=840W；
（3）因?yàn)镼_吸=Q_放=qm；
所以煤的質(zhì)量m=

Q放

q

=

1.512×106J

4.2×107J/kg

=0.036kg；
答：（1）水吸收了1.512×10⁶J的熱量；
（2）這臺(tái)熱水器每平方米的面積上接收太陽(yáng)能的平均功率為840W；
（3）水吸收的熱量相當(dāng)于0.036kg的煤氣完全燃燒所放出的熱量．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式、功及功率公式的掌握和運(yùn)用，提高了學(xué)生積極開(kāi)發(fā)新能源的意識(shí)，體現(xiàn)了學(xué)以致用，有意義．