Question

3．上海世博會(huì)的主題是“城市，讓生活更美好”．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．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(guān)信息：

太陽照射時(shí)間/h	太陽能轉(zhuǎn)換為水的內(nèi)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(qǐng)根據(jù)上表信息，通過計(jì)算回答問題．
（1）熱水器中水的質(zhì)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(zhì)量，利用密度的公式計(jì)算；
（2）已知水的比熱容、溫度的變化量、質(zhì)量，求熱量，利用熱量的計(jì)算公式計(jì)算；
（3）由上一問水吸收的熱量，利用效率公式計(jì)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(zhì)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(zhì)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(diǎn)評(píng) 本題考查了有關(guān)太陽能熱量的計(jì)算，要注意（1）計(jì)算本題時(shí)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．