Question

我校的物理課外探究小組對(duì)“吸收太陽(yáng)能與表面顏色之間的關(guān)系”進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究：在黑色塑料袋和白色塑料袋內(nèi)裝入同樣質(zhì)量的水，插入溫度計(jì)后系好，放在陽(yáng)光下暴曬，每隔相同的時(shí)間，讀出溫度計(jì)的示數(shù)．?dāng)?shù)據(jù)記錄如下：

塑料袋	水的質(zhì)量（kg）	初溫（℃）	溫度（℃）	溫度（℃）	溫度（℃）
黑色	1.5	14.0	23.3	28.0	33.5	…
白色	1.5	14.0	17.5	18.6	21.0	…

（1）分析上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可推知，太陽(yáng)能熱水器的集熱管內(nèi)表面顏色以

 

色為宜；
（2）若一太陽(yáng)能熱水器裝水80kg，集熱管每小時(shí)接收太陽(yáng)能約為4.2×10⁶J，則該熱水器每小時(shí)水溫能升高多少℃？[C_水=4.2×10³J/（kg?℃）]（不計(jì)熱量損失）

Answer 1

分析：（1）由上表數(shù)據(jù)可知：在相同的時(shí)間間隔下，黑色塑料袋中的水升溫較快，故可知應(yīng)選黑色做集熱管表面材料較好；
（2）由比熱公式變形可得溫度表達(dá)式，則代入數(shù)據(jù)則可求得太陽(yáng)能熱水器中升高的溫度．

解答：解：（1）由表中數(shù)據(jù)可得，在相同時(shí)間內(nèi)黑色集熱器中水的溫度升高較多，故采用黑色集熱管可以更有效地吸收太陽(yáng)熱量；故太陽(yáng)能熱水器的集熱管內(nèi)表面顏色以黑色為宜．
（2）根據(jù)Q=cm△t可得，
△t=

Q

mc

，代入數(shù)據(jù)得，
△t=

4.2×106J

4.2×103J/(kg?℃)×80kg

=12.5℃
答：該熱水器每小時(shí)水溫能升高12.5℃．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生理解能力及比熱公式的靈活應(yīng)用，屬簡(jiǎn)單但較為有新意的題目．