Question

太阳能越来越得到人们的重视和广泛的应用，设太阳光垂直投射到热水器吸热板上时，每平方米面积上太阳能功率为630 W．若热水器的吸热板的有效面积为1 m²，光热转换效率达到50％，问平均8 h内能使多少千克的水温度从10℃升高到30℃？

Answer 1

答案：
解析：

答案：108 kg 　　解析：整个吸热板接收的太阳能Q1＝Pt，水吸收的热量Q2＝cmΔt，用能的转化ηQ1＝Q2可计算出水的质量． 　　整个吸热板的功率为：P＝630 W/m2×1 m2＝630 W 　　Q1＝Pt＝630 W×8×3 600 s＝1.814 4×107 J 　　由水升高温度吸收的热量Q2＝cmΔt及ηQ1＝Q2得： 　　m＝ηQ1/cΔt＝1.814 4×107 J×50％÷[4 200 J/(kg·℃)×20℃]＝108 kg．

提示：

这是一道太阳能的利用和能量转化的小综合题．解答此题时要正确运用能的转化和守恒定律进行分析，找出等量关系，即吸热板吸收的太阳能有效转化为水的内能之间的等量关系，并理解光热转换效率的含义，结合前一章探究得出的吸收热量公式进行计算．另外注意隐含条件有水的比热容为4 200 J/(kg·℃)，每平方米面积上太阳能的功率为630 W应表示成630 W/m2．