Question

【題目】讀下面材料，回答有關(guān)問題：如圖是太陽能熱水器的裝置圖．它主要是由太陽能吸熱板和補(bǔ)水箱等組成，它利用水的對流與循環(huán)把水加熱．補(bǔ)水箱內(nèi)裝40kg水．如果每分鐘吸熱板吸收太陽輻射的能量為8.4×104J．其中50%被水吸收[C水=4.2×103J/（kg℃）]．求：

（1）太陽能熱水器工作時(shí)把太陽能轉(zhuǎn)化為水的能．
（2）將補(bǔ)水箱內(nèi)初溫為20℃的水加熱到70℃，求這些水需要吸收多少熱量？
（3）將補(bǔ)水箱內(nèi)初溫為20℃的水加熱到70℃，則太陽輻射能量時(shí)間是分鐘．

Answer 1

【答案】
（1）內(nèi)
（2）解：水吸收的熱量：由Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×40kg×（70℃﹣20℃）=8.4×106J

（3）200
【解析】解：（1）太陽能熱水器是利用太陽能加熱水，使水的內(nèi)能增加，溫度升高，將太陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能．（3）已知每分鐘吸熱板吸收太陽輻射的能量為8.4×104J，

故吸熱功率P=8.4×104J/min，

太陽能不是全部被水吸收，只有50%被吸收，所以需要利用機(jī)械效率的公式對有用功進(jìn)行計(jì)算，即ηW太陽能=Q吸，

ηPt=Q吸，

將補(bǔ)水箱內(nèi)初溫為20℃的水加熱到70℃，則太陽輻射能量時(shí)間是：

t= = =200min．

所以答案是：（1）內(nèi)；（2）這些水需要吸收8.4×106J的熱量；（3）200．