Question

4．有一个凹镜式的太阳能热水器，其反光镜的有效面积是2.5m²，太阳能对此镜面的辐射功率是700W/m²，如果整个装置的效率是50%，求这个热水器大约每小时能把多少25℃的水烧开？

Answer 1

分析 知道反光镜的有效面积和太阳能对此镜面的辐射功率可求每小时获得的太阳能，根据效率公式求出水吸收的热量，利用Q_吸=cm（t-t₀）求出烧开水的质量．

解答 解：热水器每小时获得的太阳能：
E=2.5m²×700W/m²×3600s=6.3×10⁶J，
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{E}$×100%可得，水吸收的热量：
Q_吸=ηE=50%×6.3×10⁶J=3.15×10⁶J，
由Q_吸=cm（t-t₀）可得，烧开水的质量：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{3.15×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-25℃）}$=10kg．
答：这个热水器大约每小时能把10kg25℃的水烧开．

点评 本题主要考查了热量的计算和对能量利用率的理解，将所学知识与现实生活相联系．