家用太陽能熱水器的效率在夏天可達50%;在地球表面,晴天時垂直于陽光的表面接收到的熱輻射約為1.26×103J/(m2·s).如果曬水箱內(nèi)的水大約為90kg,曬水箱接受陽光垂直照射的面積始終是1.5m2,要使水溫上升30℃需要多長時間?

答案:
解析:

  分析與解答:水溫上升30℃需要吸收的熱量為

  Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×90kg×30℃≈1.14×107J.

  太陽熱輻射提供的熱量為

  Q=Q0St=1.26×103J/(m2·s)×1.5m2×t=1.89×103tJ.

  因為  η=Q/Q,所以太陽熱輻射的時間為

  t==1.2×104s=200min.

  綜上所述,本題答案是:使水溫上升30℃需200min.


練習冊系列答案
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自制家用太陽能熱水器的效率在夏天可達50%,已知在地球表面,晴天時垂直于太陽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,曬水箱接收陽光垂直照射的面積始終是1.5m2,計算要使水溫上升30℃,需要多長時間?

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34、如圖所示,太陽能集熱器就是直接利用太陽能把水加熱的裝置.太陽能熱水系統(tǒng)主要元件包括集熱板、儲存裝置及循環(huán)管路三部分.假設家用太陽能熱水器的效率在夏天可達50%;從太陽能手冊中查到,在地球表面,晴天時垂直于陽光的表面接收到的熱輻射為1.26×103J/m2?s.如果儲水箱內(nèi)的水大約有80kg,集熱板接收陽光垂直照射的面積始終是3m2,請計算,要使水溫從20℃升高到50℃需要吸收多長熱量?達到這樣的水溫需要多少時間?(C=4.2×103J/(kg.℃))

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