Question

【題目】某同學(xué)為測(cè)量地球表面植物吸收太陽(yáng)能的本領(lǐng)，做了如下實(shí)驗(yàn)：用一面積為0.1m2的面盆盛6kg的水，經(jīng)太陽(yáng)垂直照射15min，溫度升高5℃，若地表植物接收太陽(yáng)的能力與水相等，試計(jì)算：
（1）每平方米綠色植物每秒接收的太陽(yáng)能為多少焦耳?
（2）若綠色植物在光合作用下每吸收1kJ的太陽(yáng)能可以放出0.05L的氧氣，則每公頃綠地每秒可放出多少升的氧氣.(1公頃=104m2)

Answer 1

【答案】
（1）

6kg水經(jīng)15min的照射增加內(nèi)能為ΔE＝Q＝cmΔt＝4.2×103×6×5＝1.26×105J.

每秒鐘獲得的能量為1.26×105J÷15min＝1.4×102J/s.

每平方米綠色植物每秒接收太陽(yáng)能為1.4×102J/s÷0.1m2＝1.4×103J/s·m2.

（2）

每平方米綠色植物每秒鐘吸收的太陽(yáng)能可放出的氧氣為 ×0.05L/s·m2＝0.07L/s·m2.

每公頃綠地每秒可以放出的氧氣為104m2×0.07L/s·m2＝700L/s.

【解析】(1)6kg水經(jīng)15min的照射增加內(nèi)能為ΔE＝Q＝cmΔt＝4.2×103×6×5＝1.26×105J.
每秒鐘獲得的能量為1.26×105J÷15min＝1.4×102J/s.
每平方米綠色植物每秒接收太陽(yáng)能為1.4×102J/s÷0.1m2＝1.4×103J/s·m2.
(2)每平方米綠色植物每秒鐘吸收的太陽(yáng)能可放出的氧氣為 ×0.05L/s·m2＝0.07L/s·m2.
每公頃綠地每秒可以放出的氧氣為104m2×0.07L/s·m2＝700L/s.
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的物體的內(nèi)能和熱力學(xué)第一定律，需要了解物體里所有的分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能；任何物體都有內(nèi)能，物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)；熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式:W+Q=ΔU；符號(hào)法則:外界對(duì)物體做功，W取正值，物體對(duì)外界做功，W取負(fù)值;物體吸收熱量，Q取正值，物體放出熱量，Q取負(fù)值;物體內(nèi)能增加，ΔU取正值，物體內(nèi)能減少，ΔU取負(fù)值才能得出正確答案．