Question

10．安全、清潔、方便的太陽能越來越受到人們的重視和廣泛利用．一太陽能熱水器內(nèi)裝有質量為250kg，溫度為20℃的水，在陽光照射一段時間后，水溫升高到80℃．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（1）目前直接利用太陽能的方式有兩種，一種是用集熱器把水等物質加熱，另一種是利用太陽能電池就可以將太陽能轉化為電能．
（2）水吸收的太陽能是多少？
（3）這些能量相當于完全燃燒多少千克干木柴放出的熱量？[q_干木柴=1.2×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析 （1）太陽能電池是將太陽能轉化為電能的裝置；
（2）知道水的質量、水的初溫和末溫，根據(jù)公式Q=cm△t計算水吸收的熱量；
（3）知道水吸收的熱量，由題知Q_吸=Q_放，利用Q_放=mq計算需要完全燃燒多少干木柴．

解答 解：
（1）太陽能的利用目前有兩種方式：一是利用集熱器給水加熱，另一種利用太陽能電池就可以將太陽能轉化為電能；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm_水△t=4.2×10³J/（kg•℃）×250kg×（80-20）℃=6.3×10⁷J；
（3）這些熱量相當于完全燃燒m千克干木柴：
由Q_吸=Q_放=mq可得：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{q}$=$\frac{6.3×1{0}^{7}J}{1.2×1{0}^{7}J/kg}$=5.25kg．
答：（1）利用太陽能電池就可以將太陽能轉化為電能；
（2）水吸收的太陽能是6.3×10⁷J；
（3）這些能量相當于完全燃燒5.25kg干木柴放出的熱量．

點評 本題考查了太陽能應用、吸熱公式計算、燃料燃燒放熱計算，通過此題使學生了解太陽能的優(yōu)點，引導學生積極開發(fā)新能源，同時也要培養(yǎng)學生節(jié)約能源的意識．