Question

【題目】夏季用簡易太陽曬水箱代替燃料燒水，用來淋浴，不僅能節省能源，而且很方便。如圖所示，玻璃透過太陽光的面積為0.84 m2，已知地球表面上太陽光垂直照射平面時，在每平方米面積上、每分鐘內輻射的能量為7.0×104 J，即太陽輻射功率為7.0×104 J/(min·m2)。若太陽光垂直于玻璃蓋入射，且水箱吸收太陽能的效率為50%，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，則：

(1)每小時曬水箱可吸收多少熱量？

(2)這些熱量可讓100 kg水溫度升高多少攝氏度？

Answer 1

【答案】(1)3.52×106 J。(2)4.2 ℃。

【解析】（1）根據題意知道，地球在每平方米面積上、每分鐘內輻射的能量為7.0×104 J，即太陽輻射功率為7.0×104 J/(min·m2)，所以1h簡易太陽曬水箱吸收的太陽輻射熱：Q總=7.0×l04 J/minm2 ×0.84m2 ×1×60min=3.52×l06J；

（2）水吸收的熱量：Q吸=Q總×50%=3.52×l06J×50%=1.76×l06 J；

由Q吸=cm△t知道，水溫度升高的溫度是：△t=Q吸/cm=1.76×106J/4.2×103J(kg℃)×100kg=4.2℃