问题 问答题

太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点.某研究性学习小组对“物体吸收太阳能的能力与表面颜色之间的关系”进行了实验研究:在两只相同的烧杯中装有质量和初温相同的水,烧杯外用一个黑色塑料袋和一个白色塑料袋密封,插入温度计(温度计的玻璃泡浸没在水中,大部分刻度露出可见),放在阳光下曝晒.每隔相同的时间读出温度计的示数,数据记录如下:

塑料袋颜色水的质量(m/kg)初温(t/℃)温度(t1/℃)温度(t2/℃)温度(t3/℃)
黑色1.015.022.327.831.5
白色1.015.016.517.819.0
根据上述数据回答下列问题:

(1)太阳能热水器工作时,发生的是能量转化还是能量的转移?答:______;

(2)通过上面的研究可以推断:太阳能热水器的集热管表面颜色以______为宜;

(3)小刚家原来用液化石油气烧水,每天约用60℃的热水100kg.现选用了一台简易的太阳能热水器,

①若这台热水器夏天平均每天可将初温20℃质量为100kg的水加热温度升高到60℃,这些水吸收的热量为多少?

②若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收,她家改用太阳能热水器后,平均每天可节约液化石油气多少千克?(液化石油气的热值为8.0×107J/kg)

③请你说出使用太阳能热水器的优缺点各一点.

答案

(1)太阳能热水器工作时,将太阳能转化为内能;

(2)通过表中数据可以看出,太阳能热水器的集热管中装有相同质量的水,照射相同的时间,表面颜色为黑色时,水的温度升的高;

(3)①水吸收的热量:

Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(60℃-20℃)=1.68×107J;

②液化石油气燃烧放出的热量:

Q=

Q
70%
=
1.68×107J
70%
=2.4×107J,

∵Q=mq

∴节约液化石油气的质量:m=

Q
q
=
2.4×107J
8×107J/kg
=0.3kg;

③太阳能热水器的优点:利用的是太阳能,可以节约能源,并且无污染;

缺点:受天气情况的影响.

故答案为:(1)转化;(2)黑色;(3)①水吸收的热量为1.68×107J;

②平均每天可节约液化石油气0.3kg;

③优点:可以节约能源,并且无污染;缺点:受天气情况的影响.

选择题
多项选择题