Question

森林是一巨大的天然“氧吧”，因?yàn)榫G色植物在光合作用下可以放出大量的氧氣．小明同學(xué)為測量地球表面植物吸收太陽能的本領(lǐng)，做了如下實(shí)驗(yàn)：用一臉盆裝6kg的水，[水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃）]．水面的表面積為0.1m²，經(jīng)太陽垂直照射15min，溫度升高了1℃．請計(jì)算：
（1）實(shí)驗(yàn)時6kg的水吸收了多少熱量？
（2）若地表植物接收太陽能的能力與水相等，每平方米綠色植物每秒接收的太陽能為多少焦耳？
（3）100m²綠地每秒可以放出多少升的氧氣？（設(shè)綠色植物在光合作用下每吸收10³J的太陽能可以放出0.05L的氧氣）

Answer 1

分析：（1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水溫度的升高值，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）知道這些熱量是在0.1m²的水面，經(jīng)太陽垂直照射15min吸收的，求出每平方米水每秒接收的太陽能，即每平方米綠色植物每秒接收的太陽能；
（3）求出100m²綠地每秒吸收太陽能，再根據(jù)每吸收10³J的太陽能可以放出0.05L的氧氣計(jì)算100m²綠地每秒可以放出氧氣的體積．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg?℃）×6kg×1℃=2.52×10⁴J；
（2）∵水面的表面積為0.1m²，經(jīng)太陽垂直照射15min，水吸收的熱量為2.52×10⁴J，
∴每平方米綠色植物每秒吸收的太陽能：
Q₁=

Q吸

0.1×15×60

=

2.52×104J

0.1×15×60

=280J；
（3）100m²綠地每秒吸收太陽能為：
Q_總=100Q₁=100×280J=2.8×10⁴J，
100m²綠地每秒鐘放出的氧氣體積為：
v=0.05L×

Q總

103J

=0.05L×

2.8×104J

103J

=1.4L．
答：（1）實(shí)驗(yàn)時6kg的水吸收了2.52×10⁴J的熱量；
（2）每平方米綠色植物每秒接收的太陽能為280J；
（3）100m²綠地每秒可以放出1.4L的氧氣．

點(diǎn)評：本題是一道綜合應(yīng)用題，與實(shí)際生活相聯(lián)系，使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用！計(jì)算時注意用好題目所給條件．