Question

为了响应“节能减排”的号召，小周家买了一台容积为100 L的太阳能热水器．请你与小周一起，对太阳能热水器进行研究与计算．

(1)太阳能是________能源(填“可再生”或“不可再生”)．太阳的巨大能量来自于太阳内部的________反应．

(2)小周早晨把热水器加满水，温度传感器显示水温为18℃，下午放学时看到显示的水温为78℃，则热水器中的水吸收了多少热量？与使用电热水器相比，相当于节约了多少度电？[不计电热水器的热量损失，c_水＝4.2×10³ J/(kg·℃)]

(3)该热水器的说明书中介绍，真空管热水器可以把90％的太阳能转化为水的的内能，真有这么高的效率吗？小周查阅资料知道，他们所在地区单位受光面积上接收太阳能的功率为P，小周还需要测量哪些物理量，并运用本题计算出的热量Q，就可估测出这台热水器的光热转化效率？写出效率η的表达式．(用代表物理量的字母表示，不需要计算具体数据)

Answer 1

答案：
解析：

(1)可再生　　核聚变(热核) 　　(2)水的总质量：m＝ρV＝1×103 kg/m3×100×103 m3＝100 kg水吸收的热量： 　　Q＝c水m(t2一t1)＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(78－18)℃＝2.52×107 J 　　相当于节约电能：2.52×107 J/3.6×106 J·(kW·h)－1＝7 kW·h＝7度 　　(3)测出太阳能热水器的有效受光面积S和两次水温记录之间的光照时间t． 　　光热转化效率：η＝Q/PtS×100％ 　　评分标准：本题共9分． 　　(1)问2分． 　　(2)问4分，计算出水吸收的热量给3分，计算出节约的电能的度数再给1分．计算公式与过程正确，计算结果错误，扣1分．其他解法，只要合理同样给分． 　　(3)问3分，写出要测量的物理量S和t给1分，写出表达式给2分．