Question

5．为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活．小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为70℃．请你求解下列问题：（ρ_水=1.0×10³Kg/m³、c_水=4.2×10³J/（kg•℃））
（1）水箱中水的质量；
（2）水吸收的热量；
（3）请你简述太阳能热水器的优点和缺点．

Answer 1

分析 （1）知道水的密度和体积，根据m=ρV求出水的质量，
（2）知道水比热容、质量、初温和末温，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（3）太阳能的特点是太阳能十分巨大，产生能源总量多，并且供应时间长，分布广阔，获取方便，安全清洁，不会给环境带来污染；
但把水加热到预定温度需要较长的时间，并受天气影响的制约．

解答 解：（1）热水器水箱送满水时，水的体积V_水=200L=0.2m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的质量：
m_水=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×0.2m³=200kg．
（2）水吸收的热量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（70℃-20℃）
=4.2×10⁷J．
（3）优点：节约能源、无污染．
缺点：把水加热到预定温度需要较长的时间，并受天气影响的制约．（只要答案合理，优缺点各答对一条即可）
答：（1）水箱内水的质量是200kg；
（2）水吸收的热量为4.2×10⁷J；
（3）优点：节约能源、无污染；
缺点：把水加热到预定温度需要较长的时间，并受天气影响的制约．

点评 本题考查了学生对密度公式、吸热公式的掌握和运用，以及对太阳能优缺点的认识，重点考查了学生的综合应用能力及应用物理知识解决实际问题的能力，体现了物理与生活相联系的思想，在做题过程中要时刻注意结合生活实际．