Question

太陽能熱水器廣受人們青睞．資料表明，晴天地面附近垂直于陽光的表面接收到的太陽能量平均為1.0×10³J/，即在1s內每平方米的面積上接收到的太陽能是1.0×10³J．
（1）某晶牌太陽能熱水器可以將接收到太陽能的40%用來給水加熱，其集熱器接收陽光垂直照射的有效面積為2 rn²，現向貯水箱中注人工100kg、20℃的水，則晴天曝曬在陽光下8 h，貯水箱中水的溫度可升高到多少℃？（假定水的質量保持不變）
（2）請從能源利用和環境保護兩方面談談大力開發和推廣使用太陽能的意義．

Answer 1

【答案】分析：（1）太陽能熱水器釋放的熱能E40%=Q_吸，要計算水升高到多少，必須先計算水可升高多少溫度．熱量的計算公式為Q=cm△t，單位為：J．根據熱量的計算公式可算出水升高的溫度．
（2）太陽能的特點：太陽能十分巨大，產生能源總量多，并且供應時間長，分布廣闊，獲取方便，安全清潔，不會給環境帶來污染．
解答：解：（1）熱水器上接收到的太陽能E=8×3600×2×1.0×10³J=5.76×10⁷J，
水箱中水吸收的熱量Q=40%E=2.304×10⁷J，
水箱中水升高的溫度△t==≈54.9℃，
水箱中水的末溫t=20℃+△t=20℃+54.9℃=74.9℃．
答：貯水箱中水的溫度可升高到74.9℃．
（2）答：大力推廣太陽能的意義有太陽能取之不盡，用之不竭．從能源利用的角度看，
大力開發太陽能，可以減少煤、石油、天然氣等不可再生能源的消耗，
有利于社會的可持續發展；從環境保護的角度看，大力開發太陽能，
可以減少二氧化碳氣體的排放，減少二氧化硫、煙塵等有害物質對環境的破壞．
點評：本題主要考查了太陽能中熱量的計算及其對太陽能源的認識．