题目内容
4.人类正积极开发和利用太阳能,如太阳能热水器、太阳能电池等.(1)天气晴朗时,小颖测得太阳能热水器1h内平均能使质量为36kg的水从20℃升高到30℃,则水吸收了多少热量?[c水=4.2×103 J/(kg•℃)]
(2)小颖查得热水器接收太阳能的总有效面积为1.2m2,热水器能把接收到的太阳能的50%转变为水的内能,则这台热水器每平方米的面积上接收太阳能的平均功率是多少?
(3)设每天太阳平均照射时间为8h.则小颖家每天可节约多少煤炭?(炉子效率为30%,煤的热值为3.0×107J/kg)
分析 (1)根据热量的计算公式为Q吸=cm△t,计算出水吸收了多少的热量;
(2)太阳能的有效能量转变为水的内能即水吸收的热量,所以50%E=Q,计算出太阳能释放的能量,又因为W=Pt,则可以得出太阳能的功率;
(3)吸收的热量等于放出的热量,已知吸收的热量,根据公式Q=qm可求煤的质量.
解答 解:(1)吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×36kg×(30℃-20℃)=1.512×106J;
(2)1h内1.2m2太阳能热水器接收的能量:
E=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.512×1{0}^{6}J}{50%}$=3.024×106J;
1h内1m2太阳能热水器接收的能量:Q=$\frac{3.024×1{0}^{6}J}{1.2}$=2.52×106J,
热水器每平方米的面积上接收太阳能的平均功率:P=$\frac{Q}{t}$=$\frac{2.52×1{0}^{6}J}{3600s}$=700W;
(3)因为Q放=8Q吸=8×1.512×106J=1.2096×106J;
燃烧煤需放出热量:Q总=$\frac{{Q}_{放}}{η{\;}_{灶}}$=$\frac{1.2096×1{0}^{6}J}{30%}$=4.032×106J
可节约煤的质量m=$\frac{{Q}_{总}}{q}$=$\frac{4.032×1{0}^{6}J}{3.0×1{0}^{7}J}$=0.1344kg;
答:(1)水吸收了1.512×106J的热量;
(2)这台热水器每平方米的面积上接收太阳能的平均功率为840W;
(3)小颖家每天可节约0.1344kg煤炭.
点评 本题考查了学生对吸热公式、功及功率公式的掌握和运用,提高了学生积极开发新能源的意识,体现了学以致用,有意义.
| A. | 我们把红、黄、绿叫做色光的三原色 | |
| B. | 物体辐射红外线随温度的升高而增强 | |
| C. | 红外线能使荧光物质发光 | |
| D. | 紫外线可以用来遥控 |
| A. | 改变直流电源中的电流方向 | B. | 改变电动机中的电流方向 | ||
| C. | 改变电动机中的转动方向 | D. | 以上说法都不对 |
| A. | 5N、10N | B. | 5N、0N | C. | 10N、5N | D. | 10N、0N |