Question

有一种太阳能热水器，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上，并送满水．

型      号	JL-88
水 容 量/L	80
自身质量/kg	40

（1）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？
（2）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=4.2×10³J/（kg?℃）]

Answer 1

分析：（1）已知每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×10⁶J，便可以求出1.5m²，照射8h，它接收的太阳能约为多少．
（2）已知热效率，可以利用公式Q_吸=ηE计算水吸收的热量，再利用公式△t=

Q吸

Cm

计算水升高的温度．

解答：解：（1）E=2.8×10⁶J/（h?m²）×1.5m²×8h=3.36×10⁷J．
答：它一天中接收的太阳能（E）约为3.36×10⁷J．
（2）80L=80×10^-3m³，
m_水=ρv=1.0×10³kg/m³×80×10^-3m³=80kg，
Q_吸=ηE=60%×E=60%×3.36×10⁷J=2.016×10⁷J，
根据Q_吸=cm△t得：
△t=

Q吸

Cm

=

2.016×107J

4.2×103J/(kg?℃)×80kg

=60℃．
答：水温升高60℃．

点评：解决此题要利用热量的变形公式进行计算，以及热效率的问题．