Question

15．近來由于受到戰(zhàn)亂的影響，位于沙特阿拉伯西南端的也門共和國，供電系統(tǒng)得不到正常保證，越來越多的人民選擇利用太陽能來服務他們的生活．太陽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能熱水器在太陽照射下的相關信息：

太陽照射時間/h	太陽能轉(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
請根據(jù)上表信息，通過計算回答問題．
（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所接收的太陽能約為6×10⁶ J．

Answer 1

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

解答 解：
（1）由表格知，裝滿水時太陽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，太陽能轉(zhuǎn)換為水的內(nèi)能的效率為50%，太陽照射時間7h，
所以加熱這些水接收的太陽能=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.1×1{0}^{7}J}{0.5}$=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．

點評 本題考查了密度公式、吸熱公式以及能量轉(zhuǎn)化效率的相關計算，綜合性較強，在計算過程中要注意單位的換算．