Question

经验表明，自制家用太阳能热水器——晒水箱的效率可达到50%。已知在地球表面晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射R为1.26×10³J/(m²·s)，如果晒水箱内有水40kg，晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是1.5m²，请计算要使水温上升30℃，需要多长时间？

 

Answer 1

【答案】

5333s

【解析】

试题分析：知道水的质量、水的比热容和水温度的升高值，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；

知道1s内单位面积上接收到的热量、接收阳光的面积、接受到的总热量，利用Q_吸=1.26×10³J/（m²•s）×s×t求加热时间t．

解：水吸收的热量：

Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×30℃=5.04×10⁶J；

由题知，Q_吸=1.26×10³J/（m²•s）×1.5m²×t×50%，

所需时间：

t==≈5333s．

答：要使水温上升30℃，需要5333s．

考点：热量的计算；太阳能热水器中的热量计算．

点评：本题考查学生对热量公式的掌握和运用，会利用晴天时垂直于太阳光的表面接收到的热辐射是本题的关键。