Question

13．如图是利用太阳能加热水的简易装置．水箱的四壁和底部均用绝热材料制成，箱顶装有吸热板，其面积为1米²，水箱内装有质量为50千克的水．地球表面接受的太阳辐射热为1.0×10³焦/（秒•米²），若水箱里的水能吸收太阳辐射热的30%，那么经过4小时后，箱内水温升高20.57℃，相当于消耗1.2度电使水箱内水升高同样的温度．[水的比热容4.2×10³焦/（千克•℃）]．

Answer 1

分析 先求出4h简易太阳晒水箱吸收的太阳辐射热，又知道水箱里的水能吸收太阳辐射热的30%，知道水的质量和比热容，利用Q_吸=cm△t求水的温度升高值；
因为1kW•h=3.6×l0⁶J，利用W=Q_吸求出相当于消耗的电能度数

解答 解：
4h简易太阳晒水箱吸收的太阳辐射热：
Q_总=1.0×10³J/（s•m²）×1m²×4×3600s=1.44×l0⁷J，
水吸收的热量：
Q_吸=Q_总×30%=1.44×l0⁷J×30%=4.32×l0⁶J；
由Q_吸=cm△t得：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{4.32×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×50kg}$≈20.57℃；
因为1kW•h=3.6×l0⁶J，
所以相当于消耗的电能：
W=Q_吸=4.32×l0⁶J=4.32×l0⁶×$\frac{1}{3.6×1{0}^{6}}$kW•h=1.2kW•h=1.2度．
故答案为：20.57；1.2．

点评 本题考查了热量和电能的计算，计算时注意单位统一，记住1度=1kW•h=3.6×l0⁶J．