题目

光式太阳灶是用会聚反光镜将太阳能集中在食物火锅底上,就像一只敞开的火炉,锅底温度可达400---500 0C,是用于煮、烧、炒等操作,但需每隔15—30分钟对准一次太阳.有一种伞式聚光灶,在杭州地区气温200C,风力4—5级情况下,用这种灶烧开200C的水2千克（假设在标准大气压下）,试计算：（1）它相当于多少瓦的电炉在相同时间里烧开同样多的水?若杭州市有5万户居民使用该太阳灶,每天平均用该种太阳能烧水、煮饭3小时,一个月可共可节约电能多少度?（2）已知地表垂直阳光的表面所受太阳的辐射热为8焦/（分?厘米2）,水吸收太阳光的效率为75%,试通过计算,说明这种太阳灶接收太阳光的辐射面的面积至少为多大?如果在冬天使用,该太阳灶烧水的效率会有什么变化,请说明产生变化的原因.

提问时间：2020-12-17

答案

（1）Q=cm（t-t0）=4200x2x（100-20）=672000J
P=W/t=Q/t=672000J/20x60s=560W
50000x3x60/20x672000J=302400000000J=84000kWh
（2）Q=（672000J/75%）/20min=44800J/min
44800j/min÷8J/（mincm2）=5600cm2=0.56m2
冬天使用,效率会低,因为气温低,加热过程中能量损失大.