Question

太陽能熱水器是通過吸熱板完成把太陽輻射能轉化為水的內能的裝置．某學校興趣小組對投射到地面上的太陽輻射功率進行了一次估測（太陽的輻射功率是指單位時間內投射到地面上的太陽輻射能）．他們測得小明家太陽能熱水器的吸熱板面積是2.5m²．水箱里水的質量是200kg，并測得太陽光正對吸熱板照射875s，水箱里的水溫升高了1℃．若太陽輻射能轉化為水的內能的效率是60%，請你計算：
（1）在此時間內，水箱里的水吸收的熱量；
（2）投射到每平方米吸熱上的太陽輻射功率[c_水=4.2×10³J/]

Answer 1

【答案】分析：（1）知道水箱內水的質量、水的密度、水溫度的變化，利用吸熱公式求水箱內水吸收的熱量；
（2）知道太陽輻射能轉化為水的內能的效率和水箱內水吸收的熱量，利用效率公式可以求吸收的太陽能；又知道太陽光照射時間，可求吸熱板上太陽的輻射功率，進一步求每平方米吸熱板上的太陽輻射功率得出答案．
解答：解：（1）Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg?℃）×200kg×1℃=8.4×10⁵J
（2）吸收太陽能：
，
吸熱板上太陽的輻射功率：
；
每平方米吸熱板上的太陽輻射功率：
．
答：（1）在此時間內，水箱里的水吸收的熱量是8.4×10⁵J；
（2）投射到每平方米吸熱上的太陽輻射功率為640W．
點評：本題考查學生對熱量公式的掌握和運用、能量利用效率的計算、功率的計算，涉及到的物理量多、公式多，屬于難題．