Question

为了测量地表植物吸收太阳能的能力，我们可以做如下实验，用一面积为0.1米²的脸盆，盛6千克水，经太阳垂直照射15分钟，温度升高5℃，若地表植物接受太阳光的能力与水相等，试计算：
（1）1米²绿色植物在1秒内接受太阳能约多少？（太阳能以符号“E”表示）
（2）若绿色植物在光合作用中每吸收1千焦的太阳能可以放出0.05升的氧气，则1万米²的绿地在1秒内可以放出多少氧气？

Answer 1

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；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；
（2）求出10000m²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10000m²绿地每秒可以放出氧气的体积．

解答：解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×6kg×5℃=1.26×10⁵J；
设每平方米绿色植物每秒吸收的太阳能为Q₁，
E=

Q吸

0.1×15×60

=

1.26×105J

0.1×15×60

=1400J；
（2）10000m²绿地每秒吸收太阳能为：
E_总=10000Q₁=10000×1400J=1.4×10⁷J，
10000m²绿地每秒钟放出的氧气体积为：
v=0.05L×

E总

103J

=0.05L×

1.4×107J

103J

=700L．
答：（1）每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为1400J；
（3）100m²绿地每秒可以放出700L的氧气．

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．