Question

有一款太陽(yáng)能熱水器，銘牌上的部分參數(shù)如下表所示。將它安裝在陽(yáng)光充足的水平臺(tái)面上，并送滿水。

（1）若它的底部支架與水平臺(tái)面的接觸面積為0.3m²，求它對(duì)臺(tái)面的壓力和壓強(qiáng)。（取g＝10N/kg）
（2）泰州地區(qū)（晴天）平均每平方米的面積上，每小時(shí)接收的太陽(yáng)能約為2.8×10⁶J。若該熱水器接受太陽(yáng)能的有效面積為1.5m²，每天日照時(shí)間按8h計(jì)算，則它一天中接收的太陽(yáng)能（E）約為多少？若這些太陽(yáng)能有60%被熱水器中的水吸收，則可使水溫升高多少？[c_水＝4.2×10³J/(kg·℃)]
（3）若該熱水器一天中接收的太陽(yáng)能，由燃燒煤氣（熱值q＝4.2×10⁷J/kg）來(lái)獲得，則需要完全燃燒多少千克煤氣？
（4）請(qǐng)你：①?gòu)哪茉春涂沙掷m(xù)發(fā)展的角度，說(shuō)出提倡開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能的兩點(diǎn)主要理由；②說(shuō)出當(dāng)前在利用太陽(yáng)能方面所面臨的某一主要困難（可從自然因素或技術(shù)因素等方面思考）。

Answer 1

解：（1）G_水=m_水g=ρ_水V_水g=1.0×10³kg/m³×80×10^-3 m³×10N/kg=800N
      F= G_器+ G_水=800N+40kg×10N/kg=1200N
      p=F/S=1200N/0.3m²=4×10³Pa
（2）E=2.8×10⁶J×1.5m²×8h=3.36×10⁷ J
      Q_吸=ηE=60%×3.36×10⁷ J=2.016×10⁷ J
      由Q_吸=cm（t－t₀）得：Δt=Q_吸/cm=2.016×10⁷ J/（4.2×10³ J/( kg·℃)×80kg）=60℃
（3）由Q_放= mq得：m=Q_放/q=3.36×10⁷ J/4.2×10⁷J/kg=0.8kg
（4）①利用太陽(yáng)能可節(jié)約化石類能源或減少煤、石油等化石類能源的消耗或節(jié)約能源或減少環(huán)境污染；②受天氣影響或受夜晚影響或轉(zhuǎn)換效率低或提供的功率小