Question

6．有一款太陽能熱水器，其盛水容量為80L，將它安裝在陽光充足的水平臺面上，并送滿水．
（1）若我市（晴天）平均每平方米的面積上，每小時接收的太陽能約為2.8×10⁶J． 若該熱水器接受太陽能的有效面積為1.5m²，每天日照時間按8h計算，則它一天中接收的太陽能（E）約為多少？若這些太陽能有60%被熱水器中的水吸收，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能，由完全燃燒某種燃料來獲得，需要完全燃燒這種燃料0.8㎏，則這種燃料的熱值是多大？
（3）請你：
①從能源和可持續(xù)發(fā)展的角度，說出提倡開發(fā)利用太陽能的兩點主要理由；
②說出當前在利用太陽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）根據(jù)題意計算一天接收的太陽能；先計算水的質(zhì)量和水吸收的熱量，再由Q=cm△t計算水溫升高的度數(shù)；
（2）由Q=mq計算這種燃料的熱值；
（3）由環(huán)境污染和天氣等方面分別解答．

解答 解：
（1）由題可得，一天中接收的太陽能：
E=2.8×10⁶J/（m²•h_^）×1.5m²×8h=3.36×10⁷J；
水吸收的熱量：
Q_吸=ηE=60%×3.36×10⁷J=2.016×10⁷J，
由密度公式可得：80L水的質(zhì)量為m=ρV=1.0×10³kg/m³=80㎏，
由Q_吸=cm（t-t₀）得：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{2.016×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×80kg}$=60℃；
（2）Q_放=mq，則這種燃料的熱值：
q=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{3.36×1{0}^{7}J}{0.8kg}$=4.2×10⁷J/kg；
（3）①利用太陽能可節(jié)約化石類能源；減少環(huán)境污染；②受天氣影響（或“受夜晚影響”）；或轉(zhuǎn)換效率低，或提供的功率�。�
答：（1）它一天中接收的太陽能（E）約為3.36×10⁷J，若這些太陽能有60%被熱水器中的水吸收，則可使水溫升高60℃；
（2）這種燃料的熱值是4.2×10⁷J/kg；
（3）①利用太陽能可節(jié)約化石類能源；減少環(huán)境污染；②受天氣影響（或“受夜晚影響”）；或轉(zhuǎn)換效率低，或提供的功率�。�

點評 本題考查了熱量計算公式、熱值公式的應(yīng)用以及對太陽能優(yōu)缺點的認識和理解，難度不大．