Question

（2010?廬江縣質檢）家用太陽能熱水器式發電機在不久的將來會深受廣大用戶的青睞，如圖是雅典牌太陽能熱水器式發電機．它利用太陽能將水變為水蒸氣，由氣輪機帶動發電機發明，同時的液化水循環利用或作家用熱水．問：
（1）這種太陽能熱水器兼發電機具有哪些優點？（寫出兩點即可）
（2）該熱水器注滿水時，水的總質量是140kg，如果這些水吸收了5.88×10⁷J的太陽能，它可使0℃的水溫度升高多少攝氏度？
[C_水=4.2×10³ J/（kg?℃）]
（3）如果吸收太陽能的五分之一將水變為水蒸氣來發電，且發電效率只有50%，它能家里的40W的一只日光燈正常工作多少小時？

Answer 1

分析：（1）太陽能是一種清潔、無污染、可再生能源，它取之不盡用之不竭，是一種新型的能源，越來越被廣泛利用；
（2）知道水的質量、水的比熱容、水吸收的熱量，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水的溫度升高值．
（3）知道吸收的太陽能有五分之一將水變為水蒸氣來發電和發電效率，從而可以計算出獲得電能的多少，又知道日光燈的電功率，可利用公式t=

W

P

計算工作時間．

解答：解：（1）太陽能熱水器兼發電機的優點為：無污染，清潔，安全，環保，方便，經濟等．
（2）∵Q_吸=c_水m△t，Q_吸=5.88×10⁷J，c_水=4.2×l0³J/（kg?℃），m=140kg，
∴水吸熱后溫度升高值為：
△t=

Q吸

c水m

=

5.88×107J

4.2×103J/(kg?℃)×140kg

=100℃．
（3）∵吸收太陽能的五分之一將水變為水蒸氣來發電，且發電效率只有50%，而Q_吸=5.88×10⁷J，
∴獲得的電能為：W=Q_吸×

1

5

×η=5.88×10⁷J×

1

5

×50%=5.88×10⁶J，
又∵P=40W，
∴日光燈正常工作的時間為：
t=

W

P

=

5.88×106J

40W

=1.47×10⁵s≈40.8h．
答：（1）太陽能熱水器兼發電機的優點為：無污染，清潔，安全，環保，方便，經濟等．
（2）它可使0℃的水溫度升高100℃．
（3）它能家里的40W的一只日光燈正常工作40.8h．

點評：本題考查了學生對吸熱公式的理解和應用，以及能量利用率和電功率的計算，以及對太陽能優點的了解與掌握，關鍵是對公式和公示變形的理解和應用，屬于中檔題目．