Question

4．有一個凹鏡式的太陽能熱水器，其反光鏡的有效面積是2.5m²，太陽能對此鏡面的輻射功率是700W/m²，如果整個裝置的效率是50%，求這個熱水器大約每小時能把多少25℃的水燒開？

Answer 1

分析 知道反光鏡的有效面積和太陽能對此鏡面的輻射功率可求每小時獲得的太陽能，根據(jù)效率公式求出水吸收的熱量，利用Q_吸=cm（t-t₀）求出燒開水的質量．

解答 解：熱水器每小時獲得的太陽能：
E=2.5m²×700W/m²×3600s=6.3×10⁶J，
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{E}$×100%可得，水吸收的熱量：
Q_吸=ηE=50%×6.3×10⁶J=3.15×10⁶J，
由Q_吸=cm（t-t₀）可得，燒開水的質量：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{3.15×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-25℃）}$=10kg．
答：這個熱水器大約每小時能把10kg25℃的水燒開．

點評 本題主要考查了熱量的計算和對能量利用率的理解，將所學知識與現(xiàn)實生活相聯(lián)系．