Question

有一种太阳能、电能两用热水器，它接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.25m²，能将接收的太阳能的50%转化为水的内能。它的电热水器铭牌见下表。
①晴天时，用太阳能加热，每年6月份，荆州地区向着阳光的地方平均每1m²的面积在1小时内得到的太阳辐射能为3.2×10⁶J_^，如果每天接收太阳能的时间以8小时计算，可以将80kg，初温为200°C的水加热到多少摄氏度？（C_水=4.2×10³J/kg·°C）
②如果遇到雨天用电能加热，在额定电压下工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需多长时间？（假定消耗的电能全部转化为水的内能）
③结合本题，谈谈使用太阳能的优点。

Answer 1

解：
①Q=WStη=3.2×10⁶J×1.25×8×50%=1.6×10⁷J，Q=Cm(t-t₀)，t=Q/Cm+t₀=67.6°C；
②Q=Pt，t=Q/P=1.6×10⁷J/1500W=1.07×10⁴J=3h。
③使用太阳能可以节约电能，且无污染，但受天气情况制约。