Question

有一種太陽能熱水器，銘牌上的部分參數如下表所示．將它安裝在陽光充足的水平臺面上，并送滿水．

型      號	JL-88
水 容 量/L	80
自身質量/kg	40

（1）晴天平均每平方米的面積上，每小時接收的太陽能約為2.8×10⁶J．若該熱水器接受太陽能的有效面積為1.5m²，每天日照時間按8h計算，則它一天中接收的太陽能（E）約為多少？
（2）若這些太陽能有60%被熱水器中的水吸收，則可使水溫升高多少？[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]

Answer 1

分析：（1）已知每平方米的面積上，每小時接收的太陽能約為2.8×10⁶J，便可以求出1.5m²，照射8h，它接收的太陽能約為多少．
（2）已知熱效率，可以利用公式Q_吸=ηE計算水吸收的熱量，再利用公式△t=

Q吸

Cm

計算水升高的溫度．

解答：解：（1）E=2.8×10⁶J/（h?m²）×1.5m²×8h=3.36×10⁷J．
答：它一天中接收的太陽能（E）約為3.36×10⁷J．
（2）80L=80×10^-3m³，
m_水=ρv=1.0×10³kg/m³×80×10^-3m³=80kg，
Q_吸=ηE=60%×E=60%×3.36×10⁷J=2.016×10⁷J，
根據Q_吸=cm△t得：
△t=

Q吸

Cm

=

2.016×107J

4.2×103J/(kg?℃)×80kg

=60℃．
答：水溫升高60℃．

點評：解決此題要利用熱量的變形公式進行計算，以及熱效率的問題．