Question

【題目】下面是小明在題為《能源的利用》的研究性學(xué)習(xí)中收集到的有關(guān)太陽能的資料：太陽能是人類最基本的能源，它無污染、免費(fèi)，還可以再生，這種能源的使用期和太陽本身壽命一樣長．當(dāng)太陽光照射地面時(shí)，1m2地面上在1s內(nèi)平均得到的太陽輻射能約為1.0×103J．太陽能熱水器就是直接利用太陽能的裝置，目前已經(jīng)逐漸出現(xiàn)在我們的生活中…恰好，小明同學(xué)家最近想買一臺(tái)太陽能熱水器，在參考了以上資料后，他又在網(wǎng)上下載了某型號太陽能熱水器的宣傳廣告：
（1）小明家每天大約需要100kg熱水，用這種熱水器將這些水從25℃加熱到45℃需要多長時(shí)間？
（2）對比效率為80%的電熱水器，小明家每天可節(jié)約多少電能？

Answer 1

【答案】
（1）解：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×100kg×（45℃﹣25℃）=8.4×106J；

由題知Q吸=1.0×103J/（m2s）×1.5m2×t×40%=8.4×106J；

∴t=1.4×104s≈4h；

答：用這種熱水器將這些水從25℃加熱到45℃需要4h．

（2）解：利用效率為80%的電熱水器，Q吸=W電×80%，

節(jié)約電能：

W電= = =1.05×107J≈2.9kWh．

答：對比效率為80%的電熱水器，小明家每天可節(jié)約電能2.9kWh．

【解析】（1）知道水的質(zhì)量和水升高的溫度值，利用吸熱公式求水吸熱，再結(jié)合1m2地面上在1s內(nèi)平均得到的太陽輻射能和太陽能的效率計(jì)算所需時(shí)間；（2）若用電熱器提供熱量，則Q吸=W電×80%，據(jù)此求出需要消耗的電能，即小明家每天可節(jié)約的電能．