Question

【题目】下面是小明在题为《能源的利用》的研究性学习中收集到的有关太阳能的资料：太阳能是人类最基本的能源，它无污染、免费，还可以再生，这种能源的使用期和太阳本身寿命一样长．当太阳光照射地面时，1m2地面上在1s内平均得到的太阳辐射能约为1.0×103J．太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，目前已经逐渐出现在我们的生活中…恰好，小明同学家最近想买一台太阳能热水器，在参考了以上资料后，他又在网上下载了某型号太阳能热水器的宣传广告：
（1）小明家每天大约需要100kg热水，用这种热水器将这些水从25℃加热到45℃需要多长时间？
（2）对比效率为80%的电热水器，小明家每天可节约多少电能？

Answer 1

【答案】
（1）解：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×100kg×（45℃﹣25℃）=8.4×106J；

由题知Q吸=1.0×103J/（m2s）×1.5m2×t×40%=8.4×106J；

∴t=1.4×104s≈4h；

答：用这种热水器将这些水从25℃加热到45℃需要4h．

（2）解：利用效率为80%的电热水器，Q吸=W电×80%，

节约电能：

W电= = =1.05×107J≈2.9kWh．

答：对比效率为80%的电热水器，小明家每天可节约电能2.9kWh．

【解析】（1）知道水的质量和水升高的温度值，利用吸热公式求水吸热，再结合1m2地面上在1s内平均得到的太阳辐射能和太阳能的效率计算所需时间；（2）若用电热器提供热量，则Q吸=W电×80%，据此求出需要消耗的电能，即小明家每天可节约的电能．