Question

【题目】太阳能热水器深受广大用户的青睐，如图是雅典牌太阳能热水器．问：

（1）与其它形式的能量相比，太阳能具有哪些优点？（写出两点即可）
（2）该热水器注满水时，水的总质量是140kg，如果这些水吸收了2.94×l07J的太阳能，它的温度会升高多少摄氏度？（C水=4.2×l03 J/（kg℃）
（3）某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1米2表面上，每秒钟接受到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验．经多次试验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%．控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2米2 ， 太阳能热水器内的水的质量为100千克，水的初温为200C，经8750s时间后上升到45℃【C水=4.2×103）/（kg℃）】．请计算；垂直于太阳光的1米2表面上，每秒钟接受到的太阳能是多少焦耳？

Answer 1

【答案】
（1）解：与其它形式的能量相比，太阳能无污染，取之不尽

答：与其它形式的能量相比，太阳能具有无污染、取之不尽的优点

（2）解：由Q吸=c水m△t可得，水吸热后温度升高值：

△t= = =50℃

答：水的温度会升高50℃

（3）解：水吸收的热量：

Q′=cm′△t=cm′（t2﹣t1）

=4.2×103J/（kg℃）×100kg×（45℃﹣20℃）=1.05×107J；

Q光= = =2.1×107J，

则： = =1200J/（m2s）

答：垂直于太阳光的1m2表面上，每秒钟接受到的太阳能是1200J

【解析】（1）太阳能是一种清洁、无污染、可再生能源，它取之不尽用之不竭，是一种新型的能源，越来越被广泛利用；（2）知道水的质量、水的比热容、水吸收的热量，利用吸热公式Q吸=cm△t求水的温度升高值．（3）已知水的质量与初末温度，由热量公式可以求出水所吸收的热量．根据吸收效率求出总的太阳能，水吸收的热量除以受光面积与光照时间，可以求出1m2表面上，每秒钟接受到的太阳能．