Question

【题目】某同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一面积为0.1m2的面盆盛6kg的水，经太阳垂直照射15min，温度升高5℃，若地表植物接收太阳的能力与水相等，试计算：
（1）每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳?
（2）若绿色植物在光合作用下每吸收1kJ的太阳能可以放出0.05L的氧气，则每公顷绿地每秒可放出多少升的氧气.(1公顷=104m2)

Answer 1

【答案】
（1）

6kg水经15min的照射增加内能为ΔE＝Q＝cmΔt＝4.2×103×6×5＝1.26×105J.

每秒钟获得的能量为1.26×105J÷15min＝1.4×102J/s.

每平方米绿色植物每秒接收太阳能为1.4×102J/s÷0.1m2＝1.4×103J/s·m2.

（2）

每平方米绿色植物每秒钟吸收的太阳能可放出的氧气为 ×0.05L/s·m2＝0.07L/s·m2.

每公顷绿地每秒可以放出的氧气为104m2×0.07L/s·m2＝700L/s.

【解析】(1)6kg水经15min的照射增加内能为ΔE＝Q＝cmΔt＝4.2×103×6×5＝1.26×105J.
每秒钟获得的能量为1.26×105J÷15min＝1.4×102J/s.
每平方米绿色植物每秒接收太阳能为1.4×102J/s÷0.1m2＝1.4×103J/s·m2.
(2)每平方米绿色植物每秒钟吸收的太阳能可放出的氧气为 ×0.05L/s·m2＝0.07L/s·m2.
每公顷绿地每秒可以放出的氧气为104m2×0.07L/s·m2＝700L/s.
【考点精析】关于本题考查的物体的内能和热力学第一定律，需要了解物体里所有的分子的动能和势能的总和叫做物体的内能；任何物体都有内能，物体的内能跟物体的温度和体积有关；热力学第一定律的表达式:W+Q=ΔU；符号法则:外界对物体做功，W取正值，物体对外界做功，W取负值;物体吸收热量，Q取正值，物体放出热量，Q取负值;物体内能增加，ΔU取正值，物体内能减少，ΔU取负值才能得出正确答案．