题目内容

18.物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装6kg的水,水的表面积为0.1m2,经过太阳光垂直照射15min,水温升高了5℃.【c水=4.2×103J/(kg•℃),q气=3×107J/m3】.问:
(1)实验时6kg的水15min内吸收了多少热能?
(2)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧多少m3的液化气?(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收)
(3)分析太阳能热水器对现代生活的优点有那些?(写2点)

分析 (1)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量;
(2)由题知,液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,知道液化气的热值,利用Q吸=Q放=Vq求需要的液化气的体积;
(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)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×6kg×5℃=1.26×105J;
(2)由题知,Q放=Vq=Q吸=1.26×105J,
需要液化气的体积:
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.26×1{0}^{5}J}{3×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=4.2×10-3m3;
(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;节约能源(省钱);取之不尽用之不竭等.
答:(1)实验时6kg的水15min内吸收了1.26×105J的热量;
(2)至少需要燃烧4.2×10-3m3的液化气;
(3)太阳能热水器的优点:取之不尽,用之不竭;节能环保,清洁无污染等.

点评 本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq的掌握和运用,计算时注意气体燃料热值的单位是J/m3,不是J/kg.

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