题目内容
太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点．某研究性学习小组对“物体吸收太阳能的能力与表面颜色之间的关系”进行了实验研究：在两只相同的烧杯中装有质量和初温相同的水，烧杯外用一个黑色塑料袋和一个白色塑料袋密封，插入温度计（温度计的玻璃泡浸没在水中，大部分刻度露出可见），放在阳光下曝晒．每隔相同的时间读出温度计的示数，数据记录如下：
根据上述数据回答下列问题：
（1）太阳能热水器工作时，发生的是能量转化还是能量的转移？答：
（2）通过上面的研究可以推断：太阳能热水器的集热管表面颜色以
（3）小明家使用的太阳能热水器的说明书如表．
若在太阳能热水器的水箱中装有90kg的水，在太阳照晒下每小时温度升高10℃，则该热水器中的水每小时吸收的热量是多少？该地区每秒钟每平方米的面积上接收到的太阳能是多少？
| 塑料袋颜色 | 水的质量（m/kg） | 初温（t/℃） | 温度（t1/℃） | 温度（t2/℃） | 温度（t3/℃） | … |
| 黑色 | 1.0 | 15.0 | 22.3 | 27.8 | 31.5 | … |
| 白色 | 1.0 | 15.0 | 16.5 | 17.8 | 19.0 | … |
（1）太阳能热水器工作时，发生的是能量转化还是能量的转移？答：
转化
转化
；（2）通过上面的研究可以推断：太阳能热水器的集热管表面颜色以
黑色
黑色
为宜；（3）小明家使用的太阳能热水器的说明书如表．
| 容积 | 100L |
| 集热箱的采光面积 | 2㎡ |
| 效率 | 35% |
| 使用年限 | 15年 |
分析：（1）太阳能热水器用的是太阳能，用来加热水，是将太阳能转化为内能；
（2）通过表中数据分析出答案；
（3）①由Q=cm△t可以求出水吸收的热量；
②先根据题意求出太阳能每小时接受的太阳能，然后求出该地区每秒钟每平方米的面积上接收到的太阳能是多少．
（2）通过表中数据分析出答案；
（3）①由Q=cm△t可以求出水吸收的热量；
②先根据题意求出太阳能每小时接受的太阳能，然后求出该地区每秒钟每平方米的面积上接收到的太阳能是多少．
解答：解：（1）太阳能热水器工作时，将太阳能转化为内能；
（2）通过表中数据可以看出，太阳能热水器的集热管中装有相同质量的水，照射相同的时间，表面颜色为黑色时，水的温度升的高；
（3）①水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×90kg×10℃=3.78×106J；
②∵η=
×100%，
∴每小时照射到集热箱的采光面积上的太阳能：
Q总=
=
=1.08×107J，
该地区每秒钟每平方米的面积上接收到的太阳能：
E=
=
=1500J/（m2?s）；
故答案为：
（1）转化；
（2）黑色；
（3）该热水器中的水每小时吸收的热量是3.78×106J；该地区每秒钟每平方米的面积上接收到的太阳能是1500J．
（2）通过表中数据可以看出，太阳能热水器的集热管中装有相同质量的水，照射相同的时间，表面颜色为黑色时，水的温度升的高；
（3）①水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×90kg×10℃=3.78×106J；
②∵η=
| Q吸 |
| Q总 |
∴每小时照射到集热箱的采光面积上的太阳能：
Q总=
| Q吸 |
| η |
| 3.78×106J |
| 35% |
该地区每秒钟每平方米的面积上接收到的太阳能：
E=
| Q总 |
| St |
| 1.08×107J |
| 2m2×3600s |
故答案为：
（1）转化；
（2）黑色；
（3）该热水器中的水每小时吸收的热量是3.78×106J；该地区每秒钟每平方米的面积上接收到的太阳能是1500J．
点评：本题考查了学生对吸热公式、太阳能热水器特点及能量转化的了解与掌握，属于基础题目．
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