如圖，簡(jiǎn)易太陽(yáng)能熱水器受光面積1.2米2，內(nèi)裝80千克水，太陽(yáng)每分鐘輻射到1米2面積上的熱量是7.56×104焦，如果60%的熱量被水吸收，問：
（1）太陽(yáng)能熱水器內(nèi)壁為什么涂成黑色？
（2）20℃的水曬3小時(shí)后水溫達(dá)多少度？
（3）煤氣的燃燒值是4.2×107焦/千克，若煤氣灶的效率為40%，燒開這些水需燃燒多少煤氣？

解：（1）管外壁涂成黑色，是因?yàn)楹谏砻鎸?duì)太陽(yáng)輻射的吸收本領(lǐng)強(qiáng)，更易吸收太陽(yáng)的熱．
（2）∵太陽(yáng)每分鐘輻射到1m2面積上的熱量是7.56×104J，
∴太陽(yáng)能熱水器3h得到太陽(yáng)的輻射熱量：
Q=1.2m2×3×60min×7.56×104J/（m2?min）=16329600J，
Q吸=Qη=16329600J×60%=9797760J，
又∵C=4.2×103J/（kg?℃），m=80kg，
∴△t===29.2℃，
t=△t+t0=29.2℃+20℃=49.2℃．
答：20℃的水曬3h后水溫是49.2℃．
（3）∵Q吸=9797760J，η熱=40%，
∴煤氣燃燒需放出的熱量為：Q放===24494400J，
又∵q氣=4.2×107J/kg，
∴m氣===0.5832kg．
答：燒熱這些水需燃燒0.5832kg煤氣．
分析：（1）管外壁涂成黑色，是因?yàn)楹谏砻娓孜仗?yáng)的熱．
（2）已知太陽(yáng)每分鐘輻射到1m2面積上的熱量是7.56×104J，便可以計(jì)算出太陽(yáng)能熱水器3h得到太陽(yáng)的輻射熱量Q，已知60%的熱量被水吸收，從而可利用公式Q吸=Qη求出水吸收的熱量，已知水的質(zhì)量和比熱容，可利用公式△t=計(jì)算出溫度變化，已知水的初溫，可利用公式t=△t+t0計(jì)算出末溫．
（3）已知水吸收的熱量和煤氣灶的效率，可利用公式Q放=計(jì)算出煤氣燃燒放出的熱量，已知煤氣的熱值，可利用公式m氣=計(jì)算質(zhì)量．
點(diǎn)評(píng)：本題通過對(duì)太陽(yáng)能輻射熱的吸收率的理解，及水吸熱的計(jì)算，知道利用太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)，解決燃料利用率的問題；通過變形公式△t=計(jì)算溫度變化達(dá)到了熟練應(yīng)用熱量公式的目的．
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：初中物理 來源： 題型：

小華同學(xué)為了節(jié)能和方便家人洗澡，用廢棄的汽油桶在房頂上自制了一個(gè)簡(jiǎn)易太陽(yáng)能熱水器，如圖是它的安裝示意圖．在水箱上下安有二根管子，其中一根是進(jìn)出水管，給熱水器上冷水或淋浴時(shí)用熱水，都是通過進(jìn)出水管來完成，室內(nèi)進(jìn)出水管上安有三個(gè)閥門．
若當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)p0=1.0×105Pa，請(qǐng)回答下列問題：
（1）小華為什么要在熱水器上方安裝一根與大氣相通的管子A？
（2）根據(jù)閥門I、II、Ⅲ的位置，說明它們的作用是什么？如何調(diào)節(jié)噴頭出水的溫度？
（3）給熱水器上冷水時(shí)，閥門I、II、III應(yīng)當(dāng)處于何種狀態(tài)？洗澡時(shí)，閥門I、II、III應(yīng)當(dāng)處于何種狀態(tài)？
（4）如果小華同學(xué)住的居民樓層高為3m，他家的熱水器安裝在七樓樓頂上，且距樓頂高1m，那么該地區(qū)的水壓至少為多大，才能順利為熱水器上水？
（5）設(shè)熱水器水箱容積為100L，在一般的光照條件下，一滿箱12℃的水經(jīng)白天太陽(yáng)的加熱溫度可達(dá)到45℃，這相當(dāng)于多少煤氣完全燃燒放出的熱量？（已知水的比熱容為4.2×107J/（kg?℃），煤氣的熱值約4.2×107J/kg）

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

小華同學(xué)為了節(jié)能和方便家人洗澡，用廢棄的汽油桶在房頂上自制了一個(gè)簡(jiǎn)易太陽(yáng)能熱水器，如圖是它的安裝示意圖．在水箱上下安有二根管子，其中一根是進(jìn)出水管，給熱水器上冷水或淋浴時(shí)用熱水，都是通過進(jìn)出水管來完成，室內(nèi)進(jìn)出水管上安有三個(gè)閥門．
若當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)p0=1.0×105Pa，請(qǐng)回答下列問題：
（1）小華為什么要在熱水器上方安裝一根與大氣相通的管子A？
（2）根據(jù)閥門I、II、Ⅲ的位置，說明它們的作用是什么？如何調(diào)節(jié)噴頭出水的溫度？
（3）給熱水器上冷水時(shí)，閥門I、II、III應(yīng)當(dāng)處于何種狀態(tài)？洗澡時(shí)，閥門I、II、III應(yīng)當(dāng)處于何種狀態(tài)？
（4）如果小華同學(xué)住的居民樓層高為3m，他家的熱水器安裝在七樓樓頂上，且距樓頂高1m，那么該地區(qū)的水壓至少為多大，才能順利為熱水器上水？
（5）設(shè)熱水器水箱容積為100L，在一般的光照條件下，一滿箱12℃的水經(jīng)白天太陽(yáng)的加熱溫度可達(dá)到45℃，這相當(dāng)于多少煤氣完全燃燒放出的熱量？（已知水的比熱容為4.2×107J/（kg?℃），煤氣的熱值約4.2×107J/kg）

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科目：初中物理 來源：2007年全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽預(yù)賽試卷（海珠賽區(qū)）（解析版） 題型：解答題

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若當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)p=1.0×105Pa，請(qǐng)回答下列問題：
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（2）根據(jù)閥門I、II、Ⅲ的位置，說明它們的作用是什么？如何調(diào)節(jié)噴頭出水的溫度？
（3）給熱水器上冷水時(shí)，閥門I、II、III應(yīng)當(dāng)處于何種狀態(tài)？洗澡時(shí)，閥門I、II、III應(yīng)當(dāng)處于何種狀態(tài)？
（4）如果小華同學(xué)住的居民樓層高為3m，他家的熱水器安裝在七樓樓頂上，且距樓頂高1m，那么該地區(qū)的水壓至少為多大，才能順利為熱水器上水？
（5）設(shè)熱水器水箱容積為100L，在一般的光照條件下，一滿箱12℃的水經(jīng)白天太陽(yáng)的加熱溫度可達(dá)到45℃，這相當(dāng)于多少煤氣完全燃燒放出的熱量？，煤氣的熱值約4.2×107J/kg）

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小華同學(xué)為了節(jié)能和方便家人洗澡，用廢棄的汽油桶在房頂上自制了一個(gè)簡(jiǎn)易太陽(yáng)能熱水器，如圖是它的安裝示意圖．在水箱上下安有二根管子，其中一根是進(jìn)出水管，給熱水器上冷水或淋浴時(shí)用熱水，都是通過進(jìn)出水管來完成，室內(nèi)進(jìn)出水管上安有三個(gè)閥門．
若當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)p=1.0×105Pa，請(qǐng)回答下列問題：
（1）小華為什么要在熱水器上方安裝一根與大氣相通的管子A？
（2）根據(jù)閥門I、II、Ⅲ的位置，說明它們的作用是什么？如何調(diào)節(jié)噴頭出水的溫度？
（3）給熱水器上冷水時(shí)，閥門I、II、III應(yīng)當(dāng)處于何種狀態(tài)？洗澡時(shí)，閥門I、II、III應(yīng)當(dāng)處于何種狀態(tài)？
（4）如果小華同學(xué)住的居民樓層高為3m，他家的熱水器安裝在七樓樓頂上，且距樓頂高1m，那么該地區(qū)的水壓至少為多大，才能順利為熱水器上水？
（5）設(shè)熱水器水箱容積為100L，在一般的光照條件下，一滿箱12℃的水經(jīng)白天太陽(yáng)的加熱溫度可達(dá)到45℃，這相當(dāng)于多少煤氣完全燃燒放出的熱量？，煤氣的熱值約4.2×107J/kg）

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