Question

14．從有關(guān)資料獲悉，在地球表面晴天時(shí)，垂直于陽(yáng)光的表面接收到的熱輻射為1.2×10³J/（m²•s）．有一臺(tái)太陽(yáng)能熱水器，可將接收到熱輻射的40%用來(lái)升高水溫，如果該熱水器接受陽(yáng)光垂直照射的有效面積始終是2.1m²，晴天曬1h，其水箱中的50kg的水溫度可從20℃升高到多少℃？

Answer 1

分析 先算出太陽(yáng)能熱水器1h接收的太陽(yáng)輻射能，再根據(jù)比熱容公式就可求出這臺(tái)熱水器1h能將質(zhì)量為50kg的水升高多少度．

解答 解：
太陽(yáng)能熱水器1h接收的太陽(yáng)輻射能為：
Q=1.2×10³J/（m²•s）×2.1m²×3600s=9.072×10⁶J，
水吸收的熱量為：
Q_吸=Qη
=9.072×10⁶J×40%
=3.6288×10⁶J；
根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）可知，
水箱中50kg水的溫度能升高到：
t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$+t₀=$\frac{3.6288×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×50kg}$+20℃=37.28℃
答：水箱中50kg水的溫度能升高到37.28℃．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了太陽(yáng)能中熱量的計(jì)算及其對(duì)太陽(yáng)能源的認(rèn)識(shí)．