Question

亭湖高中绿地面积大，是天然的氧吧．小明同学为了测量地球表面植物吸收太阳能的本领，做了以下实验：用一脸盆装6kg的水，水面的表面积为0.1m²，经太阳垂直照射15min，温度升高了5℃．请计算：
（1）实验时6kg的水吸收了多少热量？
（2）若地表绿色植物接受太阳能的能力与水相同，每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳？
（3）第三教学楼的草坪面积约为2000m²．该草坪每秒可以放出多少升的氧气？（若地表绿色植物在光合作用下每吸收1000J的太阳能可以放出0.05L的氧气）

Answer 1

解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg?℃）×6kg×5℃=1.26×10⁵J；
（2）∵水面的表面积为0.1m²，经太阳垂直照射15min，水吸收的热量为0.26×10⁵J，
∴每平方米绿色植物每秒吸收的太阳能：
Q₁===1400J；
（3）2000m²绿地每秒吸收太阳能为：
Q_总=2000Q₁=2000×1400J=2.8×10⁶J，
2000m²绿地每秒钟放出的氧气体积为：
v=0.05L×=0.05L×=140L．
答：（1）实验时6kg的水吸收了1.26×10⁵J的热量；
（2）每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为1400J；
（3）2000m²绿地每秒可以放出140L的氧气．
分析：（1）知道水的质量、水的比热容、水温度的升高值，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）知道这些热量是在0.1m²的水面，经太阳垂直照射15min吸收的，求出每平方米水每秒接收的太阳能，即每平方米绿色植物每秒接收的太阳能；
（3）求出2000m²绿地每秒吸收太阳能，再根据每吸收10³J的太阳能可以放出0.05L的氧气计算2000m²绿地每秒可以放出氧气的体积．
点评：本题是一道综合应用题，与实际生活相联系，使学生觉得学了物理有用！计算时注意用好题目所给条件．