Question

10．安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用．一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为20℃的水，在阳光照射一段时间后，水温升高到80℃．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（1）目前直接利用太阳能的方式有两种，一种是用集热器把水等物质加热，另一种是利用太阳能电池就可以将太阳能转化为电能．
（2）水吸收的太阳能是多少？
（3）这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量？[q_干木柴=1.2×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析 （1）太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置；
（2）知道水的质量、水的初温和末温，根据公式Q=cm△t计算水吸收的热量；
（3）知道水吸收的热量，由题知Q_吸=Q_放，利用Q_放=mq计算需要完全燃烧多少干木柴．

解答 解：
（1）太阳能的利用目前有两种方式：一是利用集热器给水加热，另一种利用太阳能电池就可以将太阳能转化为电能；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm_水△t=4.2×10³J/（kg•℃）×250kg×（80-20）℃=6.3×10⁷J；
（3）这些热量相当于完全燃烧m千克干木柴：
由Q_吸=Q_放=mq可得：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{q}$=$\frac{6.3×1{0}^{7}J}{1.2×1{0}^{7}J/kg}$=5.25kg．
答：（1）利用太阳能电池就可以将太阳能转化为电能；
（2）水吸收的太阳能是6.3×10⁷J；
（3）这些能量相当于完全燃烧5.25kg干木柴放出的热量．

点评 本题考查了太阳能应用、吸热公式计算、燃料燃烧放热计算，通过此题使学生了解太阳能的优点，引导学生积极开发新能源，同时也要培养学生节约能源的意识．