Question

9．市石榴中学九年级的物理课外探究小组对“吸收太阳能与表面颜色之间的关系”进行了实验研究：在黑色塑料袋和白色塑料袋内装入同样质量的水，插入温度计后系好，放在阳光下暴晒，每隔相等的时间，读出温度计的示数．数据记录如下：（质量单位：g，温度单位：℃）

塑料袋	水的质量	初温	温度	温度	温度	…
黑色	1.5	14.0	23.3	28.0	33.5	…
白色	1.5	14.0	17.5	18.6	21.0	…

（1）分析表内的数据可知，太阳能热水器的集热管内表面颜色以黑色为宜．
（2）若一台太阳能热水器的装水100千克，集热管每小时接收的太阳能约为5.0×10⁶J，则热水器每小时水温升高多少？
（3）简述太阳能热水器的三条优点．

Answer 1

分析 （1）由上表数据可知：在相同的时间间隔下，黑色塑料袋中的水升温较快，故可知应选黑色做集热管表面材料较好；
（2）由吸热公式可得温度表达式，则代入数据则可求得太阳能热水器中水升高的温度；
（3）太阳能是一种清洁、无污染、可再生能源，它能量丰富，取之不尽用之不竭，是一种新型的能源，越来越被广泛利用．

解答 解：
（1）由表中数据可得，在相同时间内黑色集热器中水的温度升高较多，故采用黑色集热管可以更有效地吸收太阳热量；故太阳能热水器的集热管内表面颜色以黑色为宜．
（2）根据Q=cm△t可得，
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{5.0×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×100kg}$≈12℃；
（3）使用太阳能清洁、无污染，同时太阳能分布广，在地球的各个角落几乎都可以利用，太阳能量极其丰富，相对于人类来讲，可以认为是取之不尽、用之不竭的．太阳能热水器的优点：①节约能源；
②清洁、无污染；
③太阳能量极其丰富．
故答案为：（1）黑；
（2）热水器每小时水温升高12℃；
（3）①节约能源；②清洁、无污染；③太阳能量极其丰富．

点评 本题考查了吸热公式的应用和太阳能热水器的优点，涉及到根据实验数据分析得出实验结论，属于中档题目．