题目:

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 |
1.0 |
15.0 |
22.3 |
27.8 |
31.5 |
… |
白色 |
1.0 |
15.0 |
16.5 |
17.8 |
19.0 |
… |
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:
转化
转化
;
(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
黑色
黑色
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8.0×10
7J/kg)
③请你说出使用太阳能热水器的优缺点各一点.
答案
转化
黑色
解:(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
吸=cm(t-t
0)=4.2×10
3J/(kg·℃)×100kg×(60℃-20℃)=1.68×10
7J;
②液化石油气燃烧放出的热量:
Q
放=
=
=2.4×10
7J,
∵Q
放=mq
∴节约液化石油气的质量:m=
=
=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1.68×10
7J;
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.