Question

用簡易太陽能熱水器代替燃料加熱水不僅很方便，還能節約能源，如果水箱能裝水60kg，玻璃蓋面積為1.8m²，地球上垂直于太陽光線的表面太陽輻射熱為7×10⁴J/，水箱吸收太陽能的效率為50%．如果在不考慮散熱的情況下，隨時調整水箱的位置，使太陽總能垂直射入玻璃蓋，請計算曬水4h后水溫升高多少？

Answer 1

【答案】分析：太陽向地球輻射熱量，輻射的熱量沒有全部被水吸收，根據水吸收了太陽輻射熱的50%求出水吸收的熱量，然后根據Q_吸=cm△t求水的溫度變化量．
解答：解：7×10⁴J/（min?m²）表示每平方米面積上，每分鐘太陽輻射的熱量為7.56×10⁴J，
1.8m²面積上，4h太陽輻射到水箱處的能量：E=7×10⁴J/（min?m²）×1.8m²×4×60min=3.024×10⁷J，
水吸收的熱量：Q_吸=Eη=3.024×10⁷J×50%=1.512×10⁷J，
∵Q_吸=cm△t，
∴△t===60℃．
答：4小時后箱中的水升高60℃．
點評：本題考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm△t的掌握和運用，聯系實際生活問題，把物理知識應用到生活中去，鍛煉了學生解決實際問題的能力．