Question

經(jīng)驗(yàn)表明，自制家用太陽(yáng)能熱水器——曬水箱的效率可達(dá)到50%。已知在地球表面晴天時(shí)垂直于陽(yáng)光的表面接收到的熱輻射R為1.26×10³J/(m²·s)，如果曬水箱內(nèi)有水40kg，曬水箱接收陽(yáng)光垂直照射的面積始終是1.5m²，請(qǐng)計(jì)算要使水溫上升30℃，需要多長(zhǎng)時(shí)間？

 

Answer 1

【答案】

5333s

【解析】

試題分析：知道水的質(zhì)量、水的比熱容和水溫度的升高值，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；

知道1s內(nèi)單位面積上接收到的熱量、接收陽(yáng)光的面積、接受到的總熱量，利用Q_吸=1.26×10³J/（m²•s）×s×t求加熱時(shí)間t．

解：水吸收的熱量：

Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×30℃=5.04×10⁶J；

由題知，Q_吸=1.26×10³J/（m²•s）×1.5m²×t×50%，

所需時(shí)間：

t==≈5333s．

答：要使水溫上升30℃，需要5333s．

考點(diǎn)：熱量的計(jì)算；太陽(yáng)能熱水器中的熱量計(jì)算．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)熱量公式的掌握和運(yùn)用，會(huì)利用晴天時(shí)垂直于太陽(yáng)光的表面接收到的熱輻射是本題的關(guān)鍵。