Question

我校的物理课外探究小组对“吸收太阳能与表面颜色之间的关系”进行了实验研究：在黑色塑料袋和白色塑料袋内装入同样质量的水，插入温度计后系好，放在阳光下暴晒，每隔相同的时间，读出温度计的示数．数据记录如下：

塑料袋	水的质量（kg）	初温（℃）	温度（℃）	温度（℃）	温度（℃）
黑色	1.5	14.0	23.3	28.0	33.5	…
白色	1.5	14.0	17.5	18.6	21.0	…

（1）分析上表的实验数据可推知，太阳能热水器的集热管内表面颜色以

 

色为宜；
（2）若一太阳能热水器装水80kg，集热管每小时接收太阳能约为4.2×10⁶J，则该热水器每小时水温能升高多少℃？[C_水=4.2×10³J/（kg?℃）]（不计热量损失）

Answer 1

分析：（1）由上表数据可知：在相同的时间间隔下，黑色塑料袋中的水升温较快，故可知应选黑色做集热管表面材料较好；
（2）由比热公式变形可得温度表达式，则代入数据则可求得太阳能热水器中升高的温度．

解答：解：（1）由表中数据可得，在相同时间内黑色集热器中水的温度升高较多，故采用黑色集热管可以更有效地吸收太阳热量；故太阳能热水器的集热管内表面颜色以黑色为宜．
（2）根据Q=cm△t可得，
△t=

Q

mc

，代入数据得，
△t=

4.2×106J

4.2×103J/(kg?℃)×80kg

=12.5℃
答：该热水器每小时水温能升高12.5℃．

点评：本题考查学生理解能力及比热公式的灵活应用，属简单但较为有新意的题目．