Question

（2013?泰州模擬）某型號的太陽能熱水器水箱容積為300L，集熱管的有效采光面積為2m²，某天日照時間為8h，每平方米面積平均每秒接收太陽輻射能1.4×10³J．在水箱里盛滿水，水的質量是

300

kg，若接收的太陽輻射能中有70%能被水箱里的水吸收，這天水箱里水溫度可以升高

67.2

℃．[不計水箱中水的散熱，水的比熱容為c=4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

分析：（1）水箱里盛滿水時水的體積和水箱的容積相等，根據密度公式求出水的質量；
（2）每平方米的面積在1s內得到的太陽輻射能為1.4×10³J，又知道太陽能熱水器的有效采光面積，可求太陽能熱水器每天8h吸收的太陽能，知道有70%的太陽能轉化為內能被水吸收，可求水吸收的熱量，再根據Q_吸=cm△t求溫度的升高值．

解答：解：（1）水箱內水的體積：
V=300L=300×10^-3m³=0.3m³，
∵ρ=

m

V

∴水箱內水的質量：
m=ρV=1×10³kg/m³×0.3m³=300kg；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=1.4×10³J/（m²?s）×（8×3600s）×3m²×70%=8.4672×10⁷J，
∵Q_吸=cm△t，
∴△t=

Q吸

cm

=

8.4672×107J

4.2×103J/(kg?℃)×300kg

=67.2℃．
故答案為：300；67.2．

點評：本題考查了學生對吸熱公式Q_吸=cm△t的掌握和運用，能從太陽能熱水器得出相關信息求出每天水吸收的熱量是本題的關鍵．