Question

有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如表所示．将它安装在阳光充足的水平楼顶上，并送满水．（g取10N/kg）
（1）装满水后，水箱中水的质量是多少？
（2）若它的底部支架与水平台面的接触面积为0.3m²，求它对水平台面的压强．
（3）若该太阳能热水器每天接收的太阳能为3.36×10⁷J，其中有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？
（4）请你分别从能源和可持续发展的角度，说出太阳能的两个优点．

Answer 1

分析：（1）根据密度的变形公式m=ρV即可求出水的质量；
（2）先求出水和太阳能的总重力，然后根据P=

F

S

即可求出压强；
（3）根据Q=cm△t即可求出水温的变化值；
（4）从节约能源和污染小或无污染两方面进行分析．

解答：已知：ρ=1.0×10³kg/m³，V=80L，S=0.3m²，η=60%，Q_放=3.36×10⁷J，c=4.2×10³J/（kg?℃）
求：m，P，△t
解：（1）m=ρV=80×10^-3m³×1×10³kg/m³=80kg；
（2）F=G=（80kg+40kg）×10N/kg=1200N，
P=

G

S

=

1200N

0.3m2

=4000Pa
（3）Q_吸=Q_放×η=3.36×10⁷J×60%=2.016×10⁷J
△t=

Q吸

cm

=

2.016×107J

80kg×4.2×103J/(kg?℃)

=60℃
（4）①利用太阳能可节约化石类能源（或“减少煤、石油等化石类能源的消耗”、或“节约能源”）；
②减少环境污染（或“减少污染”、“无污染”）．
答：水的质量为80kg，对地面的压强为4000Pa，水升高了60℃，
①利用太阳能可节约化石类能源；②减少环境污染．

点评：会熟练应用密度的计算公式和压强的计算公式，会灵活应用热量的计算公式，知道太阳能的优点．