Question

太陽能熱水器是通過吸熱板完成把太陽輻射能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的裝置．某學(xué)校興趣小組對投射到地面上的太陽輻射功率進(jìn)行了一次估測（太陽的輻射功率是指單位時(shí)間內(nèi)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(zhì)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(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率是60%，請你計(jì)算：
（1）在此時(shí)間內(nèi)，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(nèi)水的質(zhì)量、水的密度、水溫度的變化，利用吸熱公式求水箱內(nèi)水吸收的熱量；
（2）知道太陽輻射能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率和水箱內(nèi)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(shí)間，可求吸熱板上太陽的輻射功率，進(jìn)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(shí)間內(nèi)，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(diǎn)評：本題考查學(xué)生對熱量公式的掌握和運(yùn)用、能量利用效率的計(jì)算、功率的計(jì)算，涉及到的物理量多、公式多，屬于難題．