Question

【題目】有一家用太陽能熱水器，銘牌上部分參數如表所示．

品牌	XX．太陽能熱水器
最大容積（L）	80
加熱溫度（℃）	35～75
產品質量（kg）	40

（1）某地區(qū)（晴天）平均每平方米的面積上，每小時接收的太陽能約為2.8×106 J．若該熱水器接收太陽能的有效面積為1.5m2 ， 每天日照時間按8h計算，則它一天中接收的太陽能（E）約為多少？若這些太陽能有60%被熱水器中的水吸收，則可使水溫升高多少？
（2）若該熱水器一天中吸收的太陽能由電熱水器提供，則需要3000W的電熱水器工作多少時間？

Answer 1

【答案】
（1）解：由題意可得，熱水器一天中接收的太陽能：

E=2.8×106J/（m2h）×1.5m2×8h=3.36×107J，

由η= ×100%可得，水吸收的熱量：

Q吸=ηE=60%×3.36×107J=2.016×107J，

太陽能熱水器中水的體積：

V=80L=80dm3=0.08m3，

由ρ= 可得，水的質量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×0.08m3=80kg，

由Q吸=cm△t可得，水升高的溫度：

△t= = =60℃；

答：該熱水器一天中接收的太陽能約為3.36×107J，若這些太陽能有60%被熱水器中的水吸收，則可使水溫升高60℃；

（2）解：由題意可知，電熱水器消耗的電能：

W=Q吸=2.016×107J，

由P= 可得，電熱水器工作的時間：

t= = =6720s=112min．

答：若該熱水器一天中吸收的太陽能由電熱水器提供，則需要3000W的電熱水器工作112min．

【解析】（1）根據太陽能每平方米每小時接收的太陽能求出一天中接收的太陽能，根據η= ×100%求出水吸收的熱量，由表格數據可知水的體積，根據m=ρV求出水的質量，再根據Q吸=cm△t求出水升高的溫度；（2）由題意可知消耗的電能，根據P= 求出電熱水器工作的時間．