Question

3．重慶一中某研究小組為測(cè)量垂直于太陽(yáng)光的面積為1m²表面上，每秒鐘接受到的太陽(yáng)能，用自制太陽(yáng)能熱水器做實(shí)驗(yàn)．c_水=4.2×10³J/（kg•℃）．
下表是其某次試驗(yàn)的記錄數(shù)據(jù)：

熱水器內(nèi)水的質(zhì)量	水的 初溫	水的 末溫	太陽(yáng)光 照射時(shí)間	太陽(yáng)能熱水器接受陽(yáng)光垂直照射的面積	每1m2表面上，每1s鐘接受到的太陽(yáng)能
100kg	20℃	45℃	104s	2m2	1000J

根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可以算出，本次試驗(yàn)太陽(yáng)能熱水器內(nèi)的水吸收熱量是1.05×10⁷J；太陽(yáng)能熱水器的效率為52.5%．

Answer 1

分析 （1）由表格數(shù)據(jù)可知水的比熱容、質(zhì)量、初溫和末溫，利用Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）知道熱水器每平方米面積上每秒接受的太陽(yáng)能、太陽(yáng)光照射的時(shí)間和熱水器接受陽(yáng)光垂直照射的面積可以求出熱水器接受的太陽(yáng)能；根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{E}$求出太陽(yáng)能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率．

解答 解：由表格數(shù)據(jù)可知，本次試驗(yàn)中100kg的水溫度從20℃升高到45℃，
這些水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（45℃-20℃）=1.05×10⁷J；
由表格數(shù)據(jù)可知，太陽(yáng)能熱水器接受的太陽(yáng)能：
E=1000J/（m²•s）×2m²×10⁴s=2×10⁷J；
則太陽(yáng)能熱水器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{E}$=$\frac{1.05×1{0}^{7}J}{2×1{0}^{7}J}$×100%=52.5%．
故答案為：1.05×10⁷J；52.5%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了吸收熱量的計(jì)算、能量轉(zhuǎn)化效率的計(jì)算，關(guān)鍵是從表格中獲取有用信息．