问题 问答题

太阳能热水器是把太阳能转变成内能的装置,为了有效利用太阳能,某兴趣小组对“吸收太阳能与物体表面颜色之间的关系”进行了实验探究:在黑色和白色的塑料袋内装了质量相同的水,插入温度计后系好,放在太阳光下曝晒,每隔相同时间读出温度计示数,数据记录如下:

塑料袋水的质量/㎏初温/℃温度t1/℃温度t2/℃温度t3/℃
黑色1.015.022.327.831.5
白色透明1.015.016.517.819.0
(1)他们在实验中采用的科学研究方法是______.

(2)由以上研究可知,太阳能热水器集热管的吸热表面颜色以______色为宜.

(3)某太阳能热水器装水量为100㎏的水,集热管接收太阳能的有效面积为2㎡,若每小时1㎡上接收太阳能约为2.1×106J,则热水器每小时接收太阳能多少J?装满水后每小时水的温度可升高多少?

(4)若改用效率为70%天然气热水器加热,使100㎏的水升高相同的温度,需要燃烧多少m3的天然气?(天然气的热值为4×107J/m3

答案

(1)根据题目中的表格可知,水的质量相同,而只是装水的容器不同,通过此来做研究比较,

故答案为;控制变量法;

(2)由表格中数据分析可知,黑色塑料袋内水的温度明显要高于白色塑料袋内的水的温度,

故答案为:黑色;

(3)热水器上接收到的太阳能E=1h×2m2×2.1×106J/(m2?h)=4.2×106J,

答:热水器每小时接收太阳能4.2×106J;

水箱中水升高的温度△t=

Q
cm
=
4.2×106J
4.2×103J/(kg?°C)×100kg
=10℃,

答:装满水后每小时水的温度可升高10℃;

(4)Q放η=Q水吸,所以mq×70%=4.2×106J,

则m=

4.2×106J
107J/m3×70%
=0.15m3

答:需要燃烧0.15m3的天然气.

多项选择题
单项选择题 A1/A2型题