Question

某物理興趣小組為了探究地球表面水吸收太陽(yáng)能的本領(lǐng)，做了如下實(shí)驗(yàn)：用一臉盆裝6kg的水，水的表面積為0.1m²，經(jīng)過太陽(yáng)光垂直照射15min，水溫升高了5℃．問：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)6kg的水15min內(nèi)吸收了多少熱量？
（2）如果水吸收太陽(yáng)能的效率為60%，則太陽(yáng)平均每分鐘每平方米輻射的能量是多少？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量；
（2）水吸收太陽(yáng)能的效率為60%，求出表面積為0.1m²的水15min內(nèi)接受的總太陽(yáng)能，除以面積和時(shí)間即為太陽(yáng)平均每分鐘每平方米輻射的能量．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_水=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×6kg×5℃=1.26×10⁵J；
（2）∵η=

Q水

Q太陽(yáng)

∴表面積為0.1m²的水15min內(nèi)接受的總太陽(yáng)能：
Q_{太陽(yáng)}=

Q水

η

=

1.26×105J

60%

=2.1×10⁵J，
太陽(yáng)平均每分鐘每平方米輻射的能量
Q=

Q太陽(yáng)

St

=

2.1×105J

0.1m2×15min

=1.4×10⁵J．
答：（1）6kg的水15min內(nèi)吸收的熱量為1.26×10⁵J；
（2）太陽(yáng)平均每分鐘每平方米輻射的能量是1.4×10⁵J．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(xué)生對(duì)熱量的計(jì)算、熱效率計(jì)算的理解和掌握，比較基礎(chǔ)的題目．