Question

【題目】讀下面材料，回答有關問題：如圖是太陽能熱水器的裝置圖．它主要是由太陽能吸熱板和補水箱等組成，它利用水的對流與循環把水加熱．補水箱內裝40kg水．如果每分鐘吸熱板吸收太陽輻射的能量為8.4×104J．其中50%被水吸收[C水=4.2×103J/（kg℃）]．求：

（1）太陽能熱水器工作時把太陽能轉化為水的能．
（2）將補水箱內初溫為20℃的水加熱到70℃，求這些水需要吸收多少熱量？
（3）將補水箱內初溫為20℃的水加熱到70℃，則太陽輻射能量時間是分鐘．

Answer 1

【答案】
（1）內
（2）解：水吸收的熱量：由Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×40kg×（70℃﹣20℃）=8.4×106J

（3）200
【解析】解：（1）太陽能熱水器是利用太陽能加熱水，使水的內能增加，溫度升高，將太陽能轉化為水的內能．（3）已知每分鐘吸熱板吸收太陽輻射的能量為8.4×104J，

故吸熱功率P=8.4×104J/min，

太陽能不是全部被水吸收，只有50%被吸收，所以需要利用機械效率的公式對有用功進行計算，即ηW太陽能=Q吸，

ηPt=Q吸，

將補水箱內初溫為20℃的水加熱到70℃，則太陽輻射能量時間是：

t= = =200min．

所以答案是：（1）內；（2）這些水需要吸收8.4×106J的熱量；（3）200．