Question

小明家買了一臺太陽能熱水器，其銘牌如下：

容積（V）               200L

集熱面積（S）           1.5m2

效率（η）                40%

使用年限（Y）           15年

查閱資料后，小明得知，黃石地區當太陽光照射地面時1m²地面上在1s內平均得到1.0×10³J的太陽輻射能．
（1）若小明家每天要用200kg熱水，用這個熱水器把這些水從25℃加熱到45℃需要吸收多少熱量？
（2）在太陽光照射的情況下，提供這些熱量，需要多長時間？

Answer 1

【答案】分析：（1）知道水的質量、水的初溫和末溫、水的比熱容，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t）可求出水吸收的熱量；
（2）知道太陽能熱水器1m²地面上在1s內平均得到的太陽輻射能約為1.0×10³J，太陽能熱水器的效率40%，據此求出加熱時間．
解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t）=4.2×10³×200kg×（45℃-25℃）=1.68×10⁷J；
（2）由題知，Q_吸=1.0×10³J/（m²?s）×1.5m²×t×η，
t=
=2.8×10⁴s．
答：（1）水需要吸收1.68×10⁷J的熱量；
（2）在太陽光照射的情況下，提供這些熱量，需要2.8×10⁴s．
點評：本題考查了熱量的計算，要注意審題，從題干和說明書中得出相關信息并利用好是本題的關鍵．