Question

某同学为了测量地表植物吸收太阳能的本领，做了如下实验，用一面积为0.1m²的面盆盛6千克的水，经太阳垂直照15分钟温度升高5℃，若地表植物吸收太阳能的能力与水相当，请计算：
1、每平方米绿色植物每秒钟接收的太阳能为多少焦？
2、若绿色植物在光合作用下每吸收1千焦的太阳能，可放出50毫升的氧气，则每公顷绿地每秒钟可放出多少升氧气？（1公顷=10⁴平方米）

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，求出每平方米的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10⁴m²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10⁴m²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，
Q₁=

Q吸

0.1×15×60

=

1.26×105J

0.1×15×60

=1400J；
（2）1公顷绿地每秒吸收太阳能为：
Q_总=10⁴Q1=10⁴×1400J=1.4×10⁷J，
1公顷绿地每秒钟放出的氧气体积为：
v=0.05L×

Q总

103J

=0.05L×

1.4×107J

103J

=700L．
答：（1）每平方米绿色植物每秒钟接收的太阳能为1400J．
（2）每公顷绿地每秒钟可放出700升氧气．

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．