Question

小明為家里設(shè)計(jì)了一臺(tái)太陽(yáng)能曬水器，用它代替熱水器，要求裝有50kg水，經(jīng)過(guò)6h曝曬后水溫度升高30℃，若這種曬水箱的熱效率為40%，已知太陽(yáng)光對(duì)地面的輻射熱是1.26×10³J/s?m²，那么曬水箱的底面積S至少應(yīng)取多少？

Answer 1

解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×50kg×30℃=6.3×10⁶J，
（2）由題知，Q_吸=1.26×10³J/s?m²×S×6×3600s×40%，
即：6.3×10⁶J=1.26×10³J/s?m²×S×6×3600s×40%，
解得：
S=0.58m²．
答：曬水箱的底面積S至少應(yīng)取0.58m²．
分析：（1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容和水溫度的升高值，利用吸熱公式水吸收的熱量；
（2）上述熱量從太陽(yáng)光吸收，根據(jù)Q_吸=1.26×10³J/s?m²×S×T×40%求曬水箱的底面積S．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)熱量公式、效率公式的掌握和運(yùn)用，及其太陽(yáng)能的利用，知識(shí)面廣，難度大，要求學(xué)生掌握各方面的知識(shí)，才能解決綜合性的問(wèn)題．計(jì)算時(shí)注意單位統(tǒng)一．