题目内容
已知太阳辐射到地球的太阳能总功率为1.70×1017瓦,如果地球半径取6400千米,地日距离取1.50×1011米,试估计太阳向空间辐射的总功率为________瓦.考虑大气层反射和太阳能热水器转化效率等因素,假定总的利用率为20%.试计算阳光垂直照射在集热面积为2米2的太阳能热水器上,6个小时后能使其中150升的水温度升高________℃.
3.7×1026 18
分析:根据太阳射到地球上的总功率可以求出以太阳为圆心,与太阳与地球间距离为半径的球面上获得的总功率,即太阳向空间辐射的总功率;求出热水器吸收的热量,然后根据热量公式的变形公式求出水升高的温度.
解答:太阳辐射的总功率P=
S=
×4πL2=4×1.70×1017W×
≈3.7×1026W;
6h水吸收的热量Q=
S热水器tη=
×2m2×6×3600s×20%≈1.142×107J,
∵ρ=
,∴水的质量m=ρV=1×103kg/m3×0.15m3=150kg,
∵Q=cm△t,∴水升高的温度△t=
=
≈18℃;
故答案为:3.7×1026W;18.
点评:本题计算量大,计算时要认真细心,否则会出错.
分析:根据太阳射到地球上的总功率可以求出以太阳为圆心,与太阳与地球间距离为半径的球面上获得的总功率,即太阳向空间辐射的总功率;求出热水器吸收的热量,然后根据热量公式的变形公式求出水升高的温度.
解答:太阳辐射的总功率P=
6h水吸收的热量Q=
∵ρ=
∵Q=cm△t,∴水升高的温度△t=
故答案为:3.7×1026W;18.
点评:本题计算量大,计算时要认真细心,否则会出错.
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