Question

有一種太陽能、電能兩用熱水器，它接收太陽能的真空鍍膜管的總有效面積約為1.25m²，能將接收的太陽能的50%轉化為水的內能。它的電熱水器銘牌見下表。
①晴天時，用太陽能加熱，每年6月份，荊州地區向著陽光的地方平均每1m²的面積在1小時內得到的太陽輻射能為3.2×10⁶J_^，如果每天接收太陽能的時間以8小時計算，可以將80kg，初溫為200°C的水加熱到多少攝氏度？（C_水=4.2×10³J/kg·°C）
②如果遇到雨天用電能加熱，在額定電壓下工作時，將上述同樣質量、初溫的水加熱到同樣的溫度需多長時間？（假定消耗的電能全部轉化為水的內能）
③結合本題，談談使用太陽能的優點。

Answer 1

解：
①Q=WStη=3.2×10⁶J×1.25×8×50%=1.6×10⁷J，Q=Cm(t-t₀)，t=Q/Cm+t₀=67.6°C；
②Q=Pt，t=Q/P=1.6×10⁷J/1500W=1.07×10⁴J=3h。
③使用太陽能可以節約電能，且無污染，但受天氣情況制約。