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物理考题:人类正积极开发和利用太阳能.如太阳能热水器.太阳能电池等.小

2024-01-18 09:59:30信息公告448

人类正积极开发和利用太阳能,如太阳能热水器、太阳能电池等.小颖想测出地球表面接收到太阳能的总功率.uZT物理好资源网(原物理ok网)

(1)天气晴朗时,小颖测得太阳能热水器1 h内平均能使质量为36 kg的水从20℃升高到30℃,则水吸收了多少热量?[c=4.2×103J/(kg?℃)]uZT物理好资源网(原物理ok网)

(2)小颖查得热水器接收太阳能的总有效面积为1.2 m2,热水器能把接收到的太阳能的50%转变为水的内能,则这台热水器每平方米的面积上接收太阳能的平均功率是多少?uZT物理好资源网(原物理ok网)

(3)已知地球接收太阳能的总有效面积为1.3×1014m2,则地球表面接收到太阳能的总功率为________.小颖查阅相关资料获知,辐射到地球的太阳能总功率为1.7×1017w,与她计算得到的功率相差较大,试分析原因是________.

试题答案

解:(1)水吸收的热量为:Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×36kg×10℃=1.512×106J.uZT物理好资源网(原物理ok网)

答:水吸收了1.512×106J的热量.uZT物理好资源网(原物理ok网)

(2)1h内1.2m2太阳能热水器接收的能量E===3.024×106J.uZT物理好资源网(原物理ok网)

1m2接收的能量是W==2.52×106J,uZT物理好资源网(原物理ok网)

功率为P===700w.uZT物理好资源网(原物理ok网)

答:这台热水器每平方米的面积上接收太阳能的平均功率是700W.uZT物理好资源网(原物理ok网)

(3)P=PS=700w×1.3×1014m2=9.1×1016w,uZT物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:9.1×1016w;uZT物理好资源网(原物理ok网)

由于光的折射和反射作用,太阳在穿过大气层时会发生折射和反射,uZT物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:太阳辐射到地球的能量被大气层反射和吸收.uZT物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)根据热量的计算公式为Q=cm△t,从而计算出水吸收了多少的热量.uZT物理好资源网(原物理ok网)

(2)太阳能的有效能量转变为水的内能即水吸收的热量,所以50%E=Q水吸,从而计算出太阳能释放的能量,又因为W=Pt,则可以得出太阳能的功率.uZT物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据上题中太阳能的平均功率,P=PS,从而计算出太阳能总功率.uZT物理好资源网(原物理ok网)

当光遇到物体的表面都会发生反射,光从一种介质斜射入另一种介质时,会发生折射.uZT物理好资源网(原物理ok网)

大气层的稀疏程度不同,因而光会在大气层中发生折射.uZT物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题不光考查了对热量的计算还考查了对功及功率的计算,以及光的折射及反射现象的应用.uZT物理好资源网(原物理ok网)