小明为了探究太阳光的辐射情况，分别用水和细沙做实验，该实验不计热量损失．[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），细沙的比热容为0.92×103J/（kg•℃）]，试求：（1）用一底面积为0.1m2的方

Question

小明为了探究太阳光的辐射情况，分别用水和细沙做实验，该实验不计热量损失．
[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），细沙的比热容为0.92×10³J/（kg•℃）]，试求：
（1）用一底面积为0.1m²的方形水槽装了6kg水，在中午的太阳光下照射25min，水的温度升高了5℃．水吸收的热量是多少？
（2）设每平方米水面上、平均每分钟太阳辐射的热量为N，则N是多少？
（3）将水槽中的水倒掉，然后平铺上6kg的细沙，在中午的太阳光下照射23min，细沙的温度能升高多少？

Answer 1

（1）用一底面积为0.1m²的方形水槽装了6kg水，在中午的太阳光下照射25min，水的温度升高了5℃．水吸收的热量是：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×6kg×5℃=1.26×10⁵J；
（2）设每平方米水面上、平均每分钟太阳辐射的热量为N，则N=(Q)/(S•t)=(1.26×105J)/(0.1m2×25min)=5.04×10⁴J/（m²•min）；
（3）细沙接收的能量为：Q′=N•S•t=5.04×10⁴J/（m²•min）×0.1m²×23min=115920J
细沙温度能升高△t′=(Q′)/(c′•m′)=(115920J)/(0.92×103J/(kg•℃)×6kg)=21℃
答：（1）用一底面积为0.1m²的方形水槽装了6kg水，在中午的太阳光下照射25min，水的温度升高了5℃．水吸收的热量是1.26×10⁵J；
（2）设每平方米水面上、平均每分钟太阳辐射的热量为N，则N是5.04×10⁴J/（m²•min）；
（3）将水槽中的水倒掉，然后平铺上6kg的细沙，在中午的太阳光下照射23min，细沙的温度能升高21℃．