Question

【題目】如圖所示，太陽能集熱器就是直接利用太陽能把水加熱的裝置。太陽能熱水系統(tǒng)主要元件包括集熱板、儲存裝置及循環(huán)管路三部分。假設(shè)家用太陽能熱水器的效率在夏天可達(dá)50%。從太陽能手冊中查到，在地球表面，晴天時(shí)垂直于陽光的表面接收到的熱輻射為1.26×103 J/(m2·s)。如果儲水箱內(nèi)的水大約有80 kg，集熱板接收陽光垂直照射的面積始終是3 m2。請計(jì)算，要使水溫從20 ℃升高到50 ℃需要吸收多少熱量？達(dá)到這樣的水溫需要多長時(shí)間？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]

Answer 1

【答案】1.008×107 J；5333 s。

【解析】

（1）知道水的質(zhì)量和水升高的溫度值，利用吸熱公式求水吸收的熱量；

（2）再結(jié)合晴天時(shí)垂直于陽光的表面接收到的熱輻射為1.26×103J/m2s和太陽能熱水器的效率計(jì)算所需時(shí)間。

（1）水溫從20 ℃升高到50 ℃需要吸收的熱量為：

；

（2）由題知；解之得；

答：要使水溫從20℃升高到50℃需要吸收1.008×107J的熱量，達(dá)到這樣的水溫需要5333 s。