Question

自制家用太陽(yáng)能熱水器的效率在夏天可達(dá)50%，已知在地球表面，晴天時(shí)垂直于太陽(yáng)光的表面接收到的熱輻射為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，計(jì)算要使水溫上升30℃，需要多長(zhǎng)時(shí)間？

Answer 1

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．
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．
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