Question

（2013?淮安模擬）上海世博會的主題是“城市，讓生活更美好”．為了倡導低碳生活，太陽能熱水器被廣泛應用于現代生活．下表提供的是一裝滿水的太陽能熱水器在太陽照射下的相關信息：

太陽照射時間/h	太陽能轉換為水的內能的效率	熱水器最大水容量/L
10	40%	100
水升高的溫度/℃	水的比熱容/[J?（kg?℃）-1]	水的密度/（kg?m-3）
50	4.2×103	1.0×103

注：1L=10^-3m³
請根據上表信息，通過計算回答問題．
（1）熱水器中水的質量為多少kg；
（2）熱水器中的水需吸收的熱量為多少J；
（3）熱水器平均1h所接收的太陽能約為多少J．

Answer 1

分析：（1）已知水的密度和體積，利用公式m=ρV得到其質量；
（2）已知水的質量、升高的溫度和比熱容，利用公式Q=cm△t得到水吸收的熱量；
（3）已知水吸收的熱量和太陽能轉換為水的內能的效率，可以得到獲得的太陽能；已知獲得太陽能的總量和時間，可以得到1h獲得的太陽能．

解答：已知：ρ_水=1.0×10³kg/m³  c=4.2×10³J/（kg?℃）  V=100L=0.1m³△t=50℃η=40%
求：（1）m_水=？（2）Q=？（3）Q_太陽0=？
解：
（1）∵ρ=

m

V

，
∴水的質量為m_水=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×0.1m³=100kg；
（2）水吸收的熱量為Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×50℃=2.1×10⁷J；
（3）10h獲得的太陽能為Q_太陽=

Q

η

=

2.1×107J

40%

=5.25×10⁷J，
所以熱水器平均1h所接收的太陽能約為Q_太陽0=

1

10

Q_太陽=

1

10

×5.25×10⁷J=5.25×10⁶J．
答：
（1）熱水器中水的質量為100kg；
（2）熱水器中的水需吸收的熱量為2.1×10⁷J；
（3）熱水器平均1h所接收的太陽能約為5.25×10⁶J．

點評：此題考查的是密度、熱量及能量轉換效率的計算和應用，考查的知識點較分散，綜合性較強，但難度不大．