《2025年全效学习同步学练测九年级物理全一册人教版》

6. 工程实践 太阳是一个巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境。围绕地球运转的通信卫星，其两翼安装的太阳电池板，能把太阳能直接转化成电能，供通信卫星使用，太阳能还可以直接转化成内能。现有一太阳能热水器，在晴天，每天可将 $50\ kg$ 水从 $20\ \textdegree C$ 加热到 $50\ \textdegree C$，若燃烧煤气来加热这些水，则至少需要消耗掉0.16 $m^3$ 的煤气。[已知完全燃烧 $1\ m^3$ 煤气可放出 $3.9×10^7\ J$ 的热量，水的比热容为 $4.2×10^3\ J/(kg· \textdegree C)$]

答案： 6.太阳 电 0.16

7. 正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有 $400\ g$ 水的盘子放在室外平台上，经阳光照射 $10\ min$，水温升高了 2.5\ \textdegree C。不计水的蒸发，水的比热容是 4.2×10^3\ J/(kg· \textdegree C)。
（1）该过程水吸收的热量是多少？
（2）若照射到盘中水面上太阳能的功率为 $25\ W$，水获取太阳能的效率是多大？
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答案： 7.解：
(1)水吸收的热量：$Q_{\text{吸}}=cm\Delta t=4.2×10^{3} J/(kg·^{\circ}C)×0.4kg×2.5℃=4.2×10^{3} J；$
(2)由$P=\frac{W}{t}$可得，照射到水面上的太阳能：
$W=Pt=25 W×10×60 s=1.5×10^{4}J$，
水获取太阳能的效率：$\eta=\frac{Q_{吸}}{W}×100\%=\frac{4.2×10^{3}J}{1.5×10^{4}J}×100\%=28\%$。
答：
(1)该过程水吸收的热量是$4.2×10^{3}J$；
(2)水获取太阳能的效率是28%。