Question

17．小名家的太陽能熱水器接受太陽能的總有效面積為3m²，熱水器每平方米的面積上1h得到的太陽輻射能平均為2.52×10⁶J，熱水器僅能把接收的太陽能的60%轉化為水的內能，若光照3h可以使熱水器內初溫為20℃、質量為100kg的水溫度升高多少攝氏度？（已知水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃）．）

Answer 1

分析 根據題意求出熱水器接收的太陽能，利用效率公式求出水吸收的熱量，最后根據Q_吸=cm△t求出水溫度的變化量．

解答 解：熱水器接收的太陽能：
Q_太陽=2.52×10⁶J/（m²•h）×3m²×3h=2.268×10⁷J，
水吸收的熱量：
Q_吸=60%Q_太陽=60%×2.268×10⁷J=1.3608×10⁷J，
由Q_吸=cm△t可得，水升高的溫度
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{1.3608×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×100kg}$=32.4℃．
答：光照3h可以使熱水器內初溫為20℃、質量為100kg的水溫度升高32.4℃．

點評 本題考查了有關太陽能熱量的計算，要注意水溫度升高是指水溫度的變化量、水溫度升高到是指水的末溫．