Question

（2013?淮安模拟）上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”．为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活．下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息：

太阳照射时间/h	太阳能转换为水的内能的效率	热水器最大水容量/L
10	40%	100
水升高的温度/℃	水的比热容/[J?（kg?℃）-1]	水的密度/（kg?m-3）
50	4.2×103	1.0×103

注：1L=10^-3m³
请根据上表信息，通过计算回答问题．
（1）热水器中水的质量为多少kg；
（2）热水器中的水需吸收的热量为多少J；
（3）热水器平均1h所接收的太阳能约为多少J．

Answer 1

分析：（1）已知水的密度和体积，利用公式m=ρV得到其质量；
（2）已知水的质量、升高的温度和比热容，利用公式Q=cm△t得到水吸收的热量；
（3）已知水吸收的热量和太阳能转换为水的内能的效率，可以得到获得的太阳能；已知获得太阳能的总量和时间，可以得到1h获得的太阳能．

解答：已知：ρ_水=1.0×10³kg/m³  c=4.2×10³J/（kg?℃）  V=100L=0.1m³△t=50℃η=40%
求：（1）m_水=？（2）Q=？（3）Q_太阳0=？
解：
（1）∵ρ=

m

V

，
∴水的质量为m_水=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×0.1m³=100kg；
（2）水吸收的热量为Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×50℃=2.1×10⁷J；
（3）10h获得的太阳能为Q_太阳=

Q

η

=

2.1×107J

40%

=5.25×10⁷J，
所以热水器平均1h所接收的太阳能约为Q_太阳0=

1

10

Q_太阳=

1

10

×5.25×10⁷J=5.25×10⁶J．
答：
（1）热水器中水的质量为100kg；
（2）热水器中的水需吸收的热量为2.1×10⁷J；
（3）热水器平均1h所接收的太阳能约为5.25×10⁶J．

点评：此题考查的是密度、热量及能量转换效率的计算和应用，考查的知识点较分散，综合性较强，但难度不大．