Question

【題目】有一款太陽(yáng)能熱水器，銘牌上的部分參數(shù)如下表所示，將它安裝在陽(yáng)光充足的水平臺(tái)面，并注滿水。

(1)若它的底部支架與水平臺(tái)面的接觸面積為0．3m2，求它對(duì)臺(tái)面的壓力和壓強(qiáng)(取g=l0N／kg)．

(2)德州市(晴天)平均每平方米的面積上，每小時(shí)接收的太陽(yáng)能約為2．8×106J．若該熱水器接受太陽(yáng)能的有效面積為1．5m2，每天日照時(shí)間按8h計(jì)算，則它一天中接收的太陽(yáng)能(E)約為多少?若這些太陽(yáng)能有60％被熱水器中的水吸收，則可使水溫升高多少?[c水=4.2×103(J／kg℃)]

Answer 1

【答案】（1）1200N， 4×103Pa；（2）3.36×107 J； 60℃

【解析】

試題分析：（1）杯中水的重力為：G水=m水g=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×80×10-3 m3×10N/kg=800N ，杯子對(duì)臺(tái)面的壓力為：F= G器+ G水=800N+40kg×10N/kg=1200N，杯子對(duì)臺(tái)面的壓強(qiáng)為：p=F/S=1200N/0.3m2=4×103Pa；（2）一天中接收的太陽(yáng)能：E=2.8×106J×1.5m2×8h=3.36×107 J；被熱水器中的水吸收的熱量為：Q吸=ηE=60%×3.36×107 J=2.016×107 J， 由Q吸=cm（t－t0）得：水溫升高Δt=Q吸/cm=2.016×107 J/（4.2×103 J/( kg·℃)×80kg）=60℃。