Question

5．為了倡導低碳生活，太陽能熱水器被廣泛應用于現(xiàn)代生活．小星家的太陽能熱水器，水箱容積是200L．小星進行了一次觀察活動：某天早上，他用溫度計測得自來水的溫度為20℃，然后給熱水器水箱送滿水，中午時“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為70℃．請你求解下列問題：（ρ_水=1.0×10³Kg/m³、c_水=4.2×10³J/（kg•℃））
（1）水箱中水的質量；
（2）水吸收的熱量；
（3）請你簡述太陽能熱水器的優(yōu)點和缺點．

Answer 1

分析 （1）知道水的密度和體積，根據(jù)m=ρV求出水的質量，
（2）知道水比熱容、質量、初溫和末溫，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（3）太陽能的特點是太陽能十分巨大，產(chǎn)生能源總量多，并且供應時間長，分布廣闊，獲取方便，安全清潔，不會給環(huán)境帶來污染；
但把水加熱到預定溫度需要較長的時間，并受天氣影響的制約．

解答 解：（1）熱水器水箱送滿水時，水的體積V_水=200L=0.2m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的質量：
m_水=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×0.2m³=200kg．
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×200kg×（70℃-20℃）
=4.2×10⁷J．
（3）優(yōu)點：節(jié)約能源、無污染．
缺點：把水加熱到預定溫度需要較長的時間，并受天氣影響的制約．（只要答案合理，優(yōu)缺點各答對一條即可）
答：（1）水箱內水的質量是200kg；
（2）水吸收的熱量為4.2×10⁷J；
（3）優(yōu)點：節(jié)約能源、無污染；
缺點：把水加熱到預定溫度需要較長的時間，并受天氣影響的制約．

點評 本題考查了學生對密度公式、吸熱公式的掌握和運用，以及對太陽能優(yōu)缺點的認識，重點考查了學生的綜合應用能力及應用物理知識解決實際問題的能力，體現(xiàn)了物理與生活相聯(lián)系的思想，在做題過程中要時刻注意結合生活實際．