森林是一巨大的天然“氧吧”，因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气．小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水，[水的比热容是4.2×103J

Question

森林是一巨大的天然“氧吧”，因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气．小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水，[水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）]．水面的表面积为0.1m²，经太阳垂直照射15min，温度升高了1℃．请计算：
（1）实验时6kg的水吸收了多少热量？
（2）若地表植物接收太阳能的能力与水相等，每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳？
（3）100m²绿地每秒可以放出多少升的氧气？（设绿色植物在光合作用下每吸收10³J的太阳能可以放出0.05L的氧气）

Answer 1

（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×6kg×1℃=2.52×10⁴J；
（2）∵水面的表面积为0.1m²，经太阳垂直照射15min，水吸收的热量为2.52×10⁴J，
∴每平方米绿色植物每秒吸收的太阳能：
Q₁=(Q吸)/(0.1×15×60)=(2.52×104J)/(0.1×15×60)=280J；
（3）100m²绿地每秒吸收太阳能为：
Q_总=100Q₁=100×280J=2.8×10⁴J，
100m²绿地每秒钟放出的氧气体积为：
v=0.05L×(Q总)/(103J)=0.05L×(2.8×104J)/(103J)=1.4L．
答：（1）实验时6kg的水吸收了2.52×10⁴J的热量；
（2）每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为280J；
（3）100m²绿地每秒可以放出1.4L的氧气．