Question

【題目】某研究小組為測量垂直于太陽光的面積為 1m2 表面上，每秒鐘接受到的太陽能，用自制太陽能熱水器做實驗。經多次試驗得到自制太陽能熱水器吸收太陽能的效率為 50%。控制太陽能熱水器接受太陽光垂直照射的面積始終是 2 m2，熱水器內水的質量為 100kg，水的初溫為 20℃，經 2 h 25 min 50 s 時間后上升到 45℃。請計算：

(1)在上述時間段內太陽能熱水器內的水吸收熱量是多少焦耳？

(2)垂直于太陽光的 1m2 表面上，每秒鐘接受到的太陽能是多少焦耳？

Answer 1

【答案】(1) 1.05×107(2) 1200

【解析】

(1)太陽能熱水器內水吸收的熱量：

Q吸=cm(t2t1)=4.2×103J/(kg℃)×100kg×(45℃20℃)=1.05×107J；

(2)由η=×100%可得，太陽能熱水器接收到的太陽能：

Q===2.1×107J，

則垂直于太陽光的1m2表面上，每秒鐘接受到的太陽能：

==1200J/(m2s)，

垂直于太陽光的1m2表面上，每秒鐘接受到的太陽能是1200J。

答：(1)太陽能熱水器內的水吸收熱量是1.05×107J。

(2)垂直于太陽光的1m2表面上，每秒鐘接受到的太陽能是1200J。