Question

14．太陽能熱水器是一種利用清潔能源的裝置，可以將太陽能轉化為內能．某品牌的太陽能熱水器，在晴天時接收到太陽能的輻射量為p=1.08×10⁶J/（m²•h），表示每一小時，在一平方米的面積上接收到的太陽能為1.08×10⁶焦耳．若該熱水器的有效面積為2m²，太陽光照射時間為6小時，求：
（1）太陽能熱水器共接收到多少熱量的太陽能？
（2）所接收到的太陽能全部用來給水加熱，可以使50kg的水溫度升高多少攝氏度？（c_水=4.2×10³J/（kg•℃），結論保留小數點后一位）

Answer 1

分析 （1）根據1.08×10⁶J/（m²•h）的含義以及接受面積和照射時間計算太陽能熱水器共接收到的太陽能；
（2）所接收到的太陽能全部用來給水加熱，即Q_吸=E，再根據Q_吸=cm△t即可求出水升高的溫度．

解答 解：
（1）由題意可得，太陽能熱水器共接收到的太陽能：
E=pSt=1.08×10⁶J/（m²•h）×2m²×6h=1.296×10⁷J；
（2）由題可知，Q_放=E=1.296×10⁷J，
由Q_吸=cm△t可得，水升高的溫度：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{1.296×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×50kg}$≈61.7℃．
答：（1）太陽能熱水器共接收到1.296×10⁷J的太陽能；
（2）所接收到的太陽能全部用來給水加熱，可以使50kg的水溫度升高61.7℃．

點評 本題考查吸熱公式的應用，理解并利用好“1.08×10⁶J/（m²•h）”是關鍵．