Question

【题目】为了响应“节能减排”的号召，某学生家购买了一台容积为100L的太阳能热水器，该热水器上集热器的面积为2m2，集热器对太阳能的利用效率为50%，在阳光垂直照射的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率可达1400W。若现用该太阳能热水器将整箱水的温度从20oC加热到70oC。c水＝4.2×103J/(kg·oC)，求：

(1)太阳能是一种________(选填“可再生”或“不可再生”)能源；

(2)这台太阳热水器需要吸收的热量至少是多少________？

(3)这台太阳能热水器需要阳光照射至少多少时间________？

Answer 1

【答案】可再生 2.1×107J 250min

【解析】

(1)可再生

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

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

(3)由η＝×100%得，热水器接收的总能量：Q总＝＝＝4.2×107J

该太阳能热水器接收太阳辐射的总功率：P总＝PS＝1400W/m2×2m2＝2800W

该太阳能热水器需要阳光照射的时间：t＝＝＝1.5×104s＝250min