Question

【题目】有一家用太阳能热水器，铭牌上部分参数如表所示．

品牌	XX．太阳能热水器
最大容积（L）	80
加热温度（℃）	35～75
产品质量（kg）	40

（1）某地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×106 J．若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2 ， 每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？
（2）若该热水器一天中吸收的太阳能由电热水器提供，则需要3000W的电热水器工作多少时间？

Answer 1

【答案】
（1）解：由题意可得，热水器一天中接收的太阳能：

E=2.8×106J/（m2h）×1.5m2×8h=3.36×107J，

由η= ×100%可得，水吸收的热量：

Q吸=ηE=60%×3.36×107J=2.016×107J，

太阳能热水器中水的体积：

V=80L=80dm3=0.08m3，

由ρ= 可得，水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×0.08m3=80kg，

由Q吸=cm△t可得，水升高的温度：

△t= = =60℃；

答：该热水器一天中接收的太阳能约为3.36×107J，若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高60℃；

（2）解：由题意可知，电热水器消耗的电能：

W=Q吸=2.016×107J，

由P= 可得，电热水器工作的时间：

t= = =6720s=112min．

答：若该热水器一天中吸收的太阳能由电热水器提供，则需要3000W的电热水器工作112min．

【解析】（1）根据太阳能每平方米每小时接收的太阳能求出一天中接收的太阳能，根据η= ×100%求出水吸收的热量，由表格数据可知水的体积，根据m=ρV求出水的质量，再根据Q吸=cm△t求出水升高的温度；（2）由题意可知消耗的电能，根据P= 求出电热水器工作的时间．