题目内容

大营初级中学九年级(1)班的物理课外探究小组对“吸收太阳能与表面颜色之间的关系”进行了实验研究:在黑色塑料袋和白色塑料袋内装入同样质量的水,插入温度计后系好,放在阳光下暴晒,每隔相同的时间,读出温度计的示数.数据记录如下:
塑料袋水的质量
(kg)
初温(℃)温度(℃)温度(℃)温度(℃)
黑色1.514.023.328.033.5
白色1.514.017.518.621.0
(1)分析上表的实验数据可推知,太阳能热水器的集热管内表面颜色以    色为宜;
(2)若一太阳能热水器的装水80kg,集热管每小时接收太阳能约为4.2×106J,(不计热量损失)则该热水器每小时水温能升高多少℃?若这些热量用效率为30%的煤气灶燃烧获得,要消耗多少煤气?[C=4.2×103J/,q煤气=1.8×107J/m3].
【答案】分析:本题为实验探究和计算相结合的问题,首先根据实验数据分析不同时刻,黑色和白色塑料袋内水的温度,从而确定哪种颜色易吸热,然后利用热量公式Q=cm△t和Q=qm求解水的温度及消耗的煤气.
解答:解:(1)根据实验结果,同样质量的水,在相同的时间内,在黑色塑料袋内温度高,说明吸收的热量多,故应选用黑色的.
(2)由公式Q=cm△t得:
△t===12.5℃;
热量公式Q=ηqm得
m===0.78m3
答:(1)集热管内表面颜色以黑色为宜;
(2)每小时水温能升高12.5℃;需要消耗煤气0.78m3
点评:根据实验数据分析得出实验结论,利用热量公式Q=cm△t和Q=ηqm再进行计算即可.
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