Question

15．近來(lái)由于受到戰(zhàn)亂的影響，位于沙特阿拉伯西南端的也門共和國(guó)，供電系統(tǒng)得不到正常保證，越來(lái)越多的人民選擇利用太陽(yáng)能來(lái)服務(wù)他們的生活．太陽(yáng)能熱水器在也門成了熱銷品．下表提供的是一裝滿水的太陽(yáng)能熱水器在太陽(yáng)照射下的相關(guān)信息：

太陽(yáng)照射時(shí)間/h	太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為水的內(nèi)能的效率	熱水器最大水容量/L
7	50%	100
水升高的溫度/℃	水的比熱容/[J•（kg•℃）-1]	水的密度/（kg•m-3）
50	4.2X 103	1.0X103

注   1L=10^-3m³
請(qǐng)根據(jù)上表信息，通過(guò)計(jì)算回答問題．
（1）熱水器中水的質(zhì)量為100 kg；
（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(yáng)能約為6×10⁶ J．

Answer 1

分析 （1）由ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算出水的質(zhì)量；
（2）利用熱量的計(jì)算公式Q_吸=cm△t計(jì)算熱水器中的水吸收的熱量；
（3）根據(jù)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能的效率計(jì)算熱水器接收的太陽(yáng)能，由此計(jì)算平均1h接收的太陽(yáng)能．

解答 解：
（1）由表格知，裝滿水時(shí)太陽(yáng)能熱水器中水的體積V=100L，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×100×10^-3m³=100kg；
（2）由表格知，水升高的溫度△t=50℃，
所以熱水器中的水吸收的熱量為：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×50℃=2.1×10⁷J；
（3）由表格知，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為水的內(nèi)能的效率為50%，太陽(yáng)照射時(shí)間7h，
所以加熱這些水接收的太陽(yáng)能=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{0.5}$=4.2×10⁷J，
那么平均1h所接收的太陽(yáng)能：$\frac{4.2×1{0}^{7}J}{7h}$=6×10⁶J/h．
故答案為：（1）100；（2）2.1×10⁷；（3）6×10⁶．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了密度公式、吸熱公式以及能量轉(zhuǎn)化效率的相關(guān)計(jì)算，綜合性較強(qiáng)，在計(jì)算過(guò)程中要注意單位的換算．