Question

5．太阳能热水器利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要．它具有安全、节能、环保等优点．晴天时，垂直于阳光的地球表面，每秒钟每立方米接收到的辐射热为1.2×10³J．太阳能热水器的热效率为η=40%（即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的内能），太阳能热水器集热面积为S=2.1m²，晴天晒1小时，可以将质量为50kg的初温为20℃的水加热到多少℃？

Answer 1

分析 知道水的质量、升高的温度和比热，根据公式Q_吸=cm△t求出水吸收的热量；再求加热到多少℃．

解答 解：转化为水的内能的热量为：Q_吸=1.2×10³J×2.1m²×1×3600s×40%=3.6288×10⁶J，
根据Q_吸=cm△t得：△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{3.6288×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×50kg}$=17.28℃；
故可以将质量为50kg的初温为20℃的水加热到20℃+17.28℃=37.28℃；
答：晴天晒1小时，可以将质量为50kg的初温为20℃的水加热到37.28℃．

点评 本题考查了学生热量的计算和能量的利用率的运用，要学会审题，从复杂的题干中搜集有用信息．本题知识点多，综合性强，属于难题．