Question

有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如右表所示．将它安装在阳光充足的水平台面上，并送满水． 型 &

Answer 1

解题思路：（1）首先根据表中水的容量和容器质量来计算出水的重力和容器重力，水重力与容器重力之和就是对台面的压力，然后除以接触面积，就可计算对台面的压强．

（2）首先计算1.5m²每小时接收的太阳能，然后乘以每天日照时间按8h，就可计算出一天中接收的太阳能；一天中接收的太阳能乘以效率就是被水吸收的热量，最后根据热量的变形公式，计算升高的温度．

（3）根据Q_放=mq的变形公式来计算燃烧煤气的质量．

（4）根据自己所知道的关于太阳能的利用方面知识来回答问题．

（1）G_水=m_水g=ρ_水V_水g=1.0×10³kg/m³×80×10^-3m³×10N/kg=800N；

F=G_器+G_水=800N+40kg×10N/kg=1200N；

p=[F/S＝

1200N

0.3m2]=4×10³Pa；

（2）E=2.8×10⁶×1.5×8J=3.36×10⁷J；

Q_吸=ηE=60%×3.36×10⁷J=2.016×10⁷J；

由Q_吸=cm（t-t₀）（或“Q_吸=cm△t”）得：

△t=

Q吸

cm=

2.016×107J

4.2×103J/(kg•°C)×80kg=60℃；

（3）Q_放=mq

m=

Q放

q=[E/q]=

3.36×107J

4.2×107J=0.8kg；

（4）①利用太阳能可节约化石类能源，减少环境污染；②受天气影响；转换效率低，提供的功率小．

答：（1）它对台面的压力为1200N，压强为4×10³Pa．

（2）一天中接收的太阳能（E）约为2.016×10⁷J；这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高60℃．

（3）需要完全燃烧0.8kg煤气．

（4）①利用太阳能可节约化石类能源，减少环境污染；②受天气影响，而且转换效率低，提供的功率小．

点评：

本题考点： 重力的计算；压强的大小及其计算；热量的计算；燃料的热值；太阳能热水器中的热量计算；有利于节约能源的措施；能源与人类生存和社会发展的关系．

考点点评： 这是一道综合性很强的题目，要求知识的系统性要很强才能完成题目的解答．对于大型计算题要注意两点：（1）公式及变形公式的正确运用；（2）知识与知识的内在联系．