Question

3．上海世博會的主題是“城市，讓生活更美好”．為了倡導低碳生活，太陽能熱水器被廣泛應用于現(xiàn)代生活．下表提供的是一裝滿水的太陽能熱水器在太陽照射下的相關信息：

太陽照射時間/h	太陽能轉換為水的內能的效率	熱水器最大水容量/L
10	50%	100
水升高的溫度/℃	水的比熱容/[J•（kg•℃）-1]	水的密度/（kg•m-3）
60	4.2×103	1.0×103

注：1L=10^-3m³
請根據(jù)上表信息，通過計算回答問題．
（1）熱水器中水的質量為多少？
（2）熱水器中的水10h需吸收的熱量為多少？
（3）熱水器平均1h所接收的太陽能約為多少？

Answer 1

分析 （1）已知水的體積，求質量，利用密度的公式計算；
（2）已知水的比熱容、溫度的變化量、質量，求熱量，利用熱量的計算公式計算；
（3）由上一問水吸收的熱量，利用效率公式計算出接受的太陽能量．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，熱水器中水的質量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×100×10^-3m³=100kg；
（2）熱水器中的水10h需吸收的熱量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×60℃=2.52×10⁷J；
（3）熱水器平均10h所接收的太陽能為：
E=$\frac{Q}{η}$=$\frac{2.52×1{0}^{7}J}{50%}$=5.04×10⁷J，
那么平均1h所接收的太陽能為：
$\frac{1}{10}$×5.04×10⁷J=5.04×10⁶J．
答：（1）熱水器中水的質量為100kg；
（2）熱水器中的水需吸收的熱量為2.52×10⁷J；
（3）熱水器平均1h所接收的太陽能約為5.04×10⁶J．

點評 本題考查了有關太陽能熱量的計算，要注意（1）計算本題時要注意單位換算，1L=1dm³，（2）升高的溫度是60℃，即溫度的變化量是60℃，不是末溫．