Question

【题目】有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如下表所示，将它安装在阳光充足的水平台面，并注满水。

(1)若它的底部支架与水平台面的接触面积为0．3m2，求它对台面的压力和压强(取g=l0N／kg)．

(2)德州市(晴天)平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2．8×106J．若该热水器接受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?[c水=4.2×103(J／kg℃)]

Answer 1

【答案】（1）1200N， 4×103Pa；（2）3.36×107 J； 60℃

【解析】

试题分析：（1）杯中水的重力为：G水=m水g=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×80×10-3 m3×10N/kg=800N ，杯子对台面的压力为：F= G器+ G水=800N+40kg×10N/kg=1200N，杯子对台面的压强为：p=F/S=1200N/0.3m2=4×103Pa；（2）一天中接收的太阳能：E=2.8×106J×1.5m2×8h=3.36×107 J；被热水器中的水吸收的热量为：Q吸=ηE=60%×3.36×107 J=2.016×107 J， 由Q吸=cm（t－t0）得：水温升高Δt=Q吸/cm=2.016×107 J/（4.2×103 J/( kg·℃)×80kg）=60℃。