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    太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备，某晴朗夏日的中午，小明家的太阳能热水器在70分钟的日照下，将质量100kg的水温度升高了5℃．已知热水器正对太阳方向的有效面积为1.25m2．则：
    （1）该过程中热水器里的水吸收的热量为
     
    J．[水的比热容C=4.2×103J/（kg?℃）]
    （2）若热水器的效率为40%，在这段时间内热水器接受到的太阳能是
     
    J．
    （3）太阳是将能量向四面八方均匀辐射的，假定太阳光通过大气层时有40%的能量损失，太阳到地球的距离为1.5×1011m．由数学知识可知，球面的面积公式为4πr2（式中r为球半径），球半径与球面总是垂直的．据此可估算出太阳辐射的总功率约为
     
    W．
    分析：（1）知道水的质量、比热容和水升高的温度，根据吸热公式Q吸=cm△t计算水吸收的热量；
    （2）根据Q吸=40%Q求出接受的太阳能；
    （3）根据P=
    W
    t
    =
    Q
    t
    求出热水器接收太阳能的功率，热水器正对太阳方向的有效面积占地球面积的几分之几，则热水器接收太阳能的功率占太阳辐射的总功率的几分之几；
    再根据假定太阳光通过大气层时有40%的能量损失求出太阳辐射的总功率．
    解答：解：（1）热水器里的水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×100kg×5℃=2.1×106J；
    （2）∵Q吸=40%Q
    ∴热水器接受到的太阳能Q=
    Q吸
    40%
    =
    2.1×106J
    40%
    =5.25×106J；
    （3）热水器接收太阳能的功率P=
    W
    t
    =
    Q
    t
    =
    5.25×106J
    70×60s
    =1250W，
    地球接收的功率P地=
    PS地
    S器
    =
    1250W×4×3.14×(1.5×1011m)2
    1.25m2
    =2.826×1026W，
    根据题意，太阳辐射的总功率P总=
    P地
    1-40%
    =
    2.826×1026W
    60%
    =4.71×1026W．
    故答案为：（1）2.1×106；（2）5.25×106；（3）4.71×1026．
    点评：此题主要考查的是学生对热量、功率计算公式和热效率计算公式的理解和掌握，难度较大，通过做题使学生了解太阳能的优点，引导学生积极开发新能源，有意义．
    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：阅读理解

    阅读下面的短文，回答问题．
                                                   太阳能热水器
    太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要．
    如图1所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空．图2所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通．
    玻璃吸热管工作原理：当太阳光入射到玻璃管内时，将管内的水加热．向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动；背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高至一定的温度．玻璃吸热管具有吸热保温作用．

    请回答以下问题：
    （1）太阳能是太阳内部发生核
    聚变
    聚变
    释放出的核能，它具有安全、节能、
    环保
    环保
    等优点；太阳能热水器是把太阳能直接转化为
    内
    内
    能．
    （2）玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小，所受到的浮力
    大于
    大于
    重力．
    （3）集热器使用了双层真空玻璃管组成，又在玻璃管的内表面涂了黑色材料，简单说明其作用．
    双层真空玻璃可以减少热散失，黑色材料吸光能力强
    双层真空玻璃可以减少热散失，黑色材料吸光能力强
    ．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    太阳能热水器是把太阳能转化为
    内
    内
    能的设备．某太阳能热水器内装有100kg的水，经过一天太阳的照射，水箱内水的温度从20℃升到80℃，则水箱内的水至少吸收了
    2.52×107
    2.52×107
    J的热量．[C水=4.2×103J?（kg?℃）-1]．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    太阳能是一种清洁、无污染、可再生能源，在现代社会中得到广泛应用．太阳能电池是把太阳能转化为
    电
    电
    能的装置；太阳能热水器是把太阳能转化为
    内
    内
    能的装置；绿色植物的光合作用是将太阳转化为
    化学
    化学
     能．（均选填“电”、“内”或“化学”）

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    科目：初中物理 来源：2011年四川省泸州市中考物理模拟试卷（二）（解析版） 题型：填空题

    太阳能热水器是把太阳能转化为    能的设备．某太阳能热水器内装有100kg的水，经过一天太阳的照射，水箱内水的温度从20℃升到80℃，则水箱内的水至少吸收了    J的热量．[C水=4.2×103J?-1]．

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