题目

太阳能是一种廉价的无污染能源，开发和利用前景广阔，从有关资料获悉，在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.2×10³J/（m²•s）．有一台太阳能热水器，可将接收到的热辐射的40%用来升高水温，如果该热水器接收阳光垂直照射的有效面积始终是2.1m²，晴天晒了1h，其水箱中50kg水的温度能升高多少度？

提问时间：2020-10-13

答案

太阳能热水器1h接收的太阳辐射能为：
Q=1.2×10³J/（m²•s）×2.1m²×3600s=9.072×10⁶J，
水吸收的热量为：
Q_吸=Qη
=9.072×10⁶J×40%
=3.6288×10⁶J；
∵Q_吸=cm△t，
∴水箱中50kg水的温度能升高的温度：
△t=

Q吸

cm

=

3.6288×106J

4.2×103J/(kg•℃)×50kg

=17.28℃
答：水箱中50kg水的温度能升高17.28℃．