Question

【題目】為了響應“節能減排”的號召，某學生家購買了一臺容積為100L的太陽能熱水器，該熱水器上集熱器的面積為2m2，集熱器對太陽能的利用效率為50%，在陽光垂直照射的地球表面上每平方米得到的太陽輻射功率可達1400W。若現用該太陽能熱水器將整箱水的溫度從20oC加熱到70oC。c水＝4.2×103J/(kg·oC)，求：

(1)太陽能是一種________(選填“可再生”或“不可再生”)能源；

(2)這臺太陽熱水器需要吸收的熱量至少是多少________？

(3)這臺太陽能熱水器需要陽光照射至少多少時間________？

Answer 1

【答案】可再生 2.1×107J 250min

【解析】

(1)可再生

解：(2)由ρ＝得，水的質量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×100×10－3m3＝100kg

水吸收的熱量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(70℃－20℃)＝2.1×107J

(3)由η＝×100%得，熱水器接收的總能量：Q總＝＝＝4.2×107J

該太陽能熱水器接收太陽輻射的總功率：P總＝PS＝1400W/m2×2m2＝2800W

該太陽能熱水器需要陽光照射的時間：t＝＝＝1.5×104s＝250min