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太陽向地球表面每平方米輻射光能的功率是1.4 kW,今要用凹面鏡制成的太陽灶燒水,并要使初溫為20 ℃、質量為5 kg的水在1 200 s內沸騰,則太陽灶中凹面鏡受光照面積的直徑至少該是____________.(設太陽灶的總效率為50%)

解析:1 200 s內1 m2內的地面能吸收的光能為W=1 200×1.4×103×1 J=1.2×1.4×106 J,然后據題意可列方程:S·W·50%=cmΔt,又S=π,代入數值得D≈1.5 m.

答案:1.5 m

練習冊系列答案
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太陽向地球表面每平方米輻射光能的功率是1.4 kW,今要用凹面鏡制成的太陽灶燒水,并要使初溫為20℃,質量為5 kg的水在1 200 s內沸騰,則太陽灶中凹面鏡受光照面積的直徑至少應該是多少?(設太陽灶的總效率為50%)

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太陽向地球表面每平方米輻射光能的功率為14 kW,如今利用凹面鏡制成太陽灶燒水,使20 ℃、5 kg的水在20 min內沸騰,此太陽灶中凹面鏡受光照面積的直徑最小應該多大?〔不計能量損失,水的比熱容c=4.2×103 J/(kg·℃)〕

 

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