Question

【题目】如表是某电铺式太阳能热水器的部分参数，夏天用温度25℃的水将保温桶充满．假设热水器接收到的太阳能有45%被水吸收，在最好的日光充分照射下，试求：

保温桶容积（L）		150
采光面积（m2）		2.5
水温（℃）	夏天	45～90
	冬天	40～60
电热管		220V　 　2000W

（1）当水温恰好达到最高时，需要多少太阳能？
（2）若晚间用电热管加热，温度也达到最高时，需加热多长时间？（不计电热管热量损失）

Answer 1

【答案】
（1）由ρ= 得水的质量：

m=ρV=1×103kg/m3×150×10﹣3m3=150kg

水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×150kg×（90℃﹣25℃）=4.095×107J；

需要的太阳能：

Q= = =9.1×107J

答：当水温恰好达到最高时，需要9.1×107J的太阳能

（2）由W=Q吸=Pt可得，电热管加热的时间：

t= = = =2.05×104s

答：需加热2.05×104s

【解析】（1）水沸腾时，温度保持不变，水的沸点就是水的最高温； 计算出水的质量，根据Q=cm△t计算水吸收的热量，根据吸热效率计算出太阳能的多少；（2）根据W=Q=Pt，由t= 计算出所需的时间．