Question

【題目】如表是某電鋪式太陽能熱水器的部分參數，夏天用溫度25℃的水將保溫桶充滿．假設熱水器接收到的太陽能有45%被水吸收，在最好的日光充分照射下，試求：

保溫桶容積（L）		150
采光面積（m2）		2.5
水溫（℃）	夏天	45～90
	冬天	40～60
電熱管		220V　 　2000W

（1）當水溫恰好達到最高時，需要多少太陽能？
（2）若晚間用電熱管加熱，溫度也達到最高時，需加熱多長時間？（不計電熱管熱量損失）

Answer 1

【答案】
（1）由ρ= 得水的質量：

m=ρV=1×103kg/m3×150×10﹣3m3=150kg

水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×150kg×（90℃﹣25℃）=4.095×107J；

需要的太陽能：

Q= = =9.1×107J

答：當水溫恰好達到最高時，需要9.1×107J的太陽能

（2）由W=Q吸=Pt可得，電熱管加熱的時間：

t= = = =2.05×104s

答：需加熱2.05×104s

【解析】（1）水沸騰時，溫度保持不變，水的沸點就是水的最高溫； 計算出水的質量，根據Q=cm△t計算水吸收的熱量，根據吸熱效率計算出太陽能的多少；（2）根據W=Q=Pt，由t= 計算出所需的時間．