Question

有一款太陽(yáng)能熱水器，銘牌上的部分參數(shù)如下表所示，將它安裝在陽(yáng)光充足的平臺(tái)上，并裝滿水．

型  號(hào)	JL-88
水容量/L	80
自身質(zhì)量/kg	40

（1）連云港地區(qū)晴天平均每平方米的面積上每小時(shí)接收太陽(yáng)能約為2.8×10⁶J，若該熱水器接收太陽(yáng)能的有效面積為1.5m²，每天日照時(shí)間按8h計(jì)算，則它一天中接收的太陽(yáng)能約為多少？若這些太陽(yáng)能有60%被水吸收，則可使水溫升高多少？[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）若該熱水器一天中接收的太陽(yáng)能由燃燒煤氣來(lái)獲得，則需要安全燃燒多少千克煤氣（熱值q_煤氣=4.2×10⁷J/kg）
（3）請(qǐng)你：①?gòu)哪茉春涂沙掷m(xù)發(fā)展的角度，說(shuō)出提倡開(kāi)發(fā)、利用太陽(yáng)能的兩個(gè)主要理由；②說(shuō)出當(dāng)前在利用太陽(yáng)能方面所面臨的某一主要困難（可從自然因素或技術(shù)因素等方面思考）

Answer 1

分析：（1）首先計(jì)算1.5m²每小時(shí)接收的太陽(yáng)能，然后乘以每天日照時(shí)間按8h，就可計(jì)算出一天中接收的太陽(yáng)能；一天中接收的太陽(yáng)能乘以效率就是被水吸收的熱量，最后根據(jù)熱量的變形公式，計(jì)算升高的溫度．
（2）求出了一天中接收的太陽(yáng)能，根據(jù)Q=mq的變形公式來(lái)計(jì)算燃燒煤氣的質(zhì)量．
（3）根據(jù)自己所知道的關(guān)于太陽(yáng)能的利用方面知識(shí)來(lái)回答問(wèn)題．

解答：解：
（1）一天中接收的太陽(yáng)能：
E=2.8×10⁶J/（m²?h）×1.5m²×8h=3.36×10⁷J，
Q_吸=ηE=60%×3.36×10⁷J=2.016×10⁷J，
ρ=

m

V

，
∴水的質(zhì)量為m=ρV=1×10³kg/m³×80×10^-3m³=80kg，
∵Q=cm△t，
∴△t=

Q吸

cm

=

2.016×107J

4.2×103J/(kg?℃)×80kg

=60℃；
（2）由題知，Q=E=3.36×10⁷J，
∵Q=mq，
煤氣的質(zhì)量為m=

Q

q

=

3.36×107J

4.2×107J/kg

=0.8kg．
（3）①利用太陽(yáng)能可節(jié)約化石類能源，減少環(huán)境污染；②受天氣影響；轉(zhuǎn)換效率低，提供的功率�。�
答：
（1）一天中接收的太陽(yáng)能約為3.36×10⁷J；可使水溫升高60℃；
（2）需要安全燃燒0.8kg煤氣；
（3）①利用太陽(yáng)能可以節(jié)約化石能源，減少環(huán)境污染；
②受天氣影響．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了太陽(yáng)能熱水器的利用率、吸熱公式計(jì)算、燃料燃燒放熱計(jì)算及太陽(yáng)能應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，要求靈活運(yùn)用公式或規(guī)律求解，屬于中檔題．