Question

10．小明家新安裝了一臺太陽能熱水器，加水后，利用太陽能加熱．小明調查該地區(qū)（晴天）平均每平方米的面積上，每小時接收的太陽能約為1.4×10⁶J． 若一熱水器接受太陽能的有效面積為1.5m²，每天日照時間按8h計算，那么：
（1）它一天中接收的太陽能約為多少？
（2）若這些太陽能有60%被熱水器中的水吸收，則可使100kg的水溫度升高多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）若該熱水器一天中接收的太陽能，由燃燒煤氣（熱值q=4.2×10⁷J/kg）來獲得，則需要完全燃燒多少千克煤氣？
（4）請你：說出提倡開發(fā)利用太陽能的主要理由？

Answer 1

分析 （1）首先計算1.5m²每小時接收的太陽能，然后乘以每天日照時間按8h，就可計算出一天中接收的太陽能；
（2）根據題意求出水吸收的熱量，應用熱量公式求出水升高的溫度；
（3）求出了一天中接收的太陽能，根據Q=mq的變形公式來計算燃燒煤氣的質量；
（4）根據自己所知道的關于太陽能的利用方面知識來回答問題．

解答 解：（1）一天中接收的太陽能：
E=1.4×10⁶J/（h•m²）×1.5m²×8h=1.68×10⁷J；
（2）水吸收的熱量：Q_吸=ηE=60%×1.68×10⁷J=1.008×10⁷J，
由Q_吸=cm△t得：△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{1.008×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×100kg}$=24℃；
（3）由題知，Q=E=1.68×10⁷J，
因為Q=mq，
所以煤氣的質量為m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{7}J/kg}$=0.4kg；
（4）利用太陽能可節(jié)約化石類能源，減少環(huán)境污染．
答：（1）一天中接收的太陽能約為1.68×10⁷J；
（2）這些太陽能有60%被熱水器中的水吸收，則可使水溫升高24℃；
（3）需要完全燃燒0.4kg煤氣；
（4）利用太陽能可以節(jié)約化石能源；減少環(huán)境污染等．

點評 這是一道綜合性很強的題目，要求知識的系統(tǒng)性要很強才能完成題目的解答．