Question

（2013·杭州）某研究小組為測量垂直于太陽光的面積為1 表面上，每秒鐘接收到的太陽能，用自制太陽能熱水器做實驗.經(jīng)多次試驗得到自制太陽能熱水器吸收太陽能的效率為50%.控制太陽能熱水器接收太陽光垂直照射的面積始終是2 ，太陽能熱水器內(nèi)的水的質(zhì)量為100 kg，水的初溫為20 ℃，經(jīng)8 750 s時間后上升到45 ℃［=4.2× J/(kg·℃)］.請計算：（1）在上述過程中太陽能熱水器內(nèi)的水吸收熱量是多少焦耳？

（2）垂直于太陽光的1 表面上，每秒鐘接收到的太陽能是多少焦耳？

Answer 1

解：（1）=Δ=4.2×

（2）設垂直于太陽光的1 表面上每秒鐘接收到的太陽能為，太陽能熱水器的效率為，在時間內(nèi)，面積為的太陽能熱水器接收到的太陽能為，則

× ×× 

即垂直于太陽光的 表面上，每秒鐘接收到的太陽能為× J.

解析：（1）太陽能熱水器內(nèi)水的質(zhì)量 ，水升高的溫度Δt已知，水吸收的熱量由公式求出；（2）設垂直于太陽光的1 表面上，每秒鐘接收到的太陽能為，時間內(nèi)輻射到面積為的太陽能熱水器上的熱量為；在時間內(nèi)，總面積為的太陽能熱水器接收到的太陽能為，而為水吸收的熱量（已求出），則熱水器效，即，因此垂直于太陽光的 表面上，每秒鐘接收到的太陽能可求出.