题目内容
小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上，它可接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.5m2，可将接收的太阳能的40%转化为水的内能，热水器的水箱离地面高12m．内装质量为100kg的水，g取10N/kg，c水=4.2×103J/（kg?℃）．
（1）把这些水从地面输送到热水器的水箱中，至少需对水做多少功？
（2）6月份的晴天，萍乡地区向着阳光的地方平均每1m2的面积在1h内得到的太阳能为4.2×106J，如果每天接收太阳能的时间以10h计算，可以将100kg、初温为30℃的水加热到多高温度？
（3）请你说出使用太阳能热水器的优点．（至少说出一点）
（1）把这些水从地面输送到热水器的水箱中，至少需对水做多少功？
（2）6月份的晴天，萍乡地区向着阳光的地方平均每1m2的面积在1h内得到的太阳能为4.2×106J，如果每天接收太阳能的时间以10h计算，可以将100kg、初温为30℃的水加热到多高温度？
（3）请你说出使用太阳能热水器的优点．（至少说出一点）
分析：（1）已知水的质量、上升的高度求对水做的功，利用做功的公式W=Gh计算做的功；
（2）先算出太阳能热水器每天接收的太阳辐射能，再根据比热容公式就可求出这台热水器每天能将初温为30℃，质量为100kg的水加热到多少度；
（3）从环保、节约能源（省钱）、取之不尽等方面列举太阳能热水器的优点．
（2）先算出太阳能热水器每天接收的太阳辐射能，再根据比热容公式就可求出这台热水器每天能将初温为30℃，质量为100kg的水加热到多少度；
（3）从环保、节约能源（省钱）、取之不尽等方面列举太阳能热水器的优点．
解答：解：（1）对水做的功：
W=Gh=mgh=100kg×10N/kg×12m=1.2×104J；
（2）太阳能热水器每天接收的太阳辐射能为：
Q=4.2×106J/（m2?h）×1.5m2×10h=6.3×107J，
水吸收的热量为：
Q吸=Qη
=6.3×107J×40%
=2.52×107J，
∵Q吸=cm（t-t0）
∴水的末温：
t=
+t0=
+30℃=90℃；
（3）太阳能热水器是将太阳能转化为内能，被水吸收，温度升高，供人使用，对环境无污染．
答：（1）至少需对水做多少功为1.2×104J；
（2）水加热到90℃；
（3）太阳能清洁、无污染，取之不尽用之不竭等．
W=Gh=mgh=100kg×10N/kg×12m=1.2×104J；
（2）太阳能热水器每天接收的太阳辐射能为：
Q=4.2×106J/（m2?h）×1.5m2×10h=6.3×107J，
水吸收的热量为：
Q吸=Qη
=6.3×107J×40%
=2.52×107J，
∵Q吸=cm（t-t0）
∴水的末温：
t=
| Q吸 |
| cm |
| 2.52×107J |
| 4.2×103J/(kg?℃)×100kg |
（3）太阳能热水器是将太阳能转化为内能，被水吸收，温度升高，供人使用，对环境无污染．
答：（1）至少需对水做多少功为1.2×104J；
（2）水加热到90℃；
（3）太阳能清洁、无污染，取之不尽用之不竭等．
点评：本题考查的知识点较多，包括重力公式、做功公式、比热容公式的计算，涉及到新能源（太阳能的利用），为了省钱、为了环保，应积极开发新能源．
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