有一款太陽能熱水器,銘牌上的部分參數(shù)如表所示.將它安裝在陽光充足的水平臺面上,并送滿水.
(1)若它的底部支架與水平臺面的接觸面積為0.3m2,求它對臺面的壓強.
(2)本地(晴天)平均每平方米的面積上,每小時接收的太陽能約為2.8×106J.若該熱水器接受太陽能的有效面積為1.5m2,每天日照時間按8h計算,則它一天中接收的太陽能約為多少?相當于節(jié)約了多少kg的煤炭(煤的熱值為4.2×107J/kg)?
(3)請你從能源和可持續(xù)發(fā)展的角度,說出提倡開發(fā)利用太陽能的兩點主要理由.
解:(1)讀表查的可知,這款太陽能熱水器自身質(zhì)量為40kg,水容量為80L=0.08m3,裝滿水時水的質(zhì)量、太陽能熱水器裝滿水后對臺面的壓力,
m=ρV=103kg/m3×0.08m3=80kg.
熱水器的總質(zhì)量為:40kg+80kg=120kg.
G水=m水g=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×80×10-3m3×10N/kg=800N.
太陽能熱水器裝滿水后對臺面的壓力為:
F=G器+G水=800N+40kg×10N/kg=1200N.
p===4×103Pa.
(2)由本地區(qū)平均每平方米的面積上每小時接收的太陽能約為2.8×106J,
可計算出有效面積為1.5m2的太陽能熱水器一天(8h)吸收的太陽能為:
E=2.8×106×1.5×8J=3.36×107J(1分).
Q放===0.8kg(1分).
(3)利用太陽能可節(jié)約化石類能源(或“減少煤、石油等化石類能源的消耗”、或“節(jié)約能源”);
減少環(huán)境污染(或“減少污染”、“無污染”)目前利用太陽能所面臨的主要困難,一是受天氣的影響,二是能量轉(zhuǎn)換效率低.(每點1分)
答:(1)若它的底部支架與水平臺面的接觸面積為0.3m2,它對臺面的壓強為4×103Pa.
(2)它一天中接收的太陽能約為3.36×107J,相當于節(jié)約了0.8kg的煤炭.
(3)利用太陽能可節(jié)約化石類能源,減少環(huán)境污染.
(1)本題首先從表中數(shù)據(jù)這款太陽能熱水器自身質(zhì)量,水容量,然后求 熱水器的總質(zhì)量、總重力,最后求它對臺面的壓強.
(2)先求有效面積為1.5m2的太陽能熱水器一天(8h)吸收的太陽能,然后利用熱量公式計算出需燃燒煤氣的質(zhì)量.
(3)從太陽能的諸多優(yōu)點和當前太陽能所面臨的主要困難去分析.
點評:太陽能具有取之不盡,用之不竭,清潔無污染等諸多優(yōu)點,深受人們的青睞.在能源問題日益突出的今天,如何有效地利用太陽能自然成了中考關(guān)注的熱點.
學(xué)習(xí)好物理的十大方法:圖表記憶法:可采用小卡片、轉(zhuǎn)動紙板、列表格等方式,將知識內(nèi)容分類歸納小結(jié)編成圖表記憶。