Question

3．上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”．为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活．下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息：

太阳照射时间/h	太阳能转换为水的内能的效率	热水器最大水容量/L
10	50%	100
水升高的温度/℃	水的比热容/[J•（kg•℃）-1]	水的密度/（kg•m-3）
60	4.2×103	1.0×103

注：1L=10^-3m³
请根据上表信息，通过计算回答问题．
（1）热水器中水的质量为多少？
（2）热水器中的水10h需吸收的热量为多少？
（3）热水器平均1h所接收的太阳能约为多少？

Answer 1

分析 （1）已知水的体积，求质量，利用密度的公式计算；
（2）已知水的比热容、温度的变化量、质量，求热量，利用热量的计算公式计算；
（3）由上一问水吸收的热量，利用效率公式计算出接受的太阳能量．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，热水器中水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×100×10^-3m³=100kg；
（2）热水器中的水10h需吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×60℃=2.52×10⁷J；
（3）热水器平均10h所接收的太阳能为：
E=$\frac{Q}{η}$=$\frac{2.52×1{0}^{7}J}{50%}$=5.04×10⁷J，
那么平均1h所接收的太阳能为：
$\frac{1}{10}$×5.04×10⁷J=5.04×10⁶J．
答：（1）热水器中水的质量为100kg；
（2）热水器中的水需吸收的热量为2.52×10⁷J；
（3）热水器平均1h所接收的太阳能约为5.04×10⁶J．

点评 本题考查了有关太阳能热量的计算，要注意（1）计算本题时要注意单位换算，1L=1dm³，（2）升高的温度是60℃，即温度的变化量是60℃，不是末温．