Question

某太阳能热水器接收太阳能的有效面积为0.9m²，平均每分钟能接收到太阳能2.1×10⁶J，其中有80%的太阳能转化为水的内能，如果太阳照射1小时，可以把多少升25℃的水升温到50℃？

Answer 1

分析：太阳能热水器是将太阳辐射的光能转化为水的内能，来提高水的温度．
（1）根据平均每分钟能接收到太阳能2.1×10⁶J，计算出1小时内热水器接收到的太阳能；太阳能不是全部被水吸收，只有80%被吸收，所以需要利用热效率的公式对太阳能转化为内能的一部分进行计算．
（2）知道水的初温t₀和末温t，根据热量公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水的质量，再根据公式V=

m

ρ

计算出水的体积．

解答：解：
（1）热水器平均每分钟能接收到太阳能2.1×10⁶J，其中有80%的太阳能转化为水的内能被水吸收，
1小时内水吸收的热量：
Q_吸=2.1×10⁶J×60×80%=1.008×10⁸J，
根据公式Q_吸=cm（t-t₀）可得
水的质量：
m=

Q吸

c(t-t0)

=

1.008×108J

4.2×103J/(kg?℃)×(50℃-25℃)

=960kg，
水的体积：
V=

m

ρ

=

960kg

1×103kg/m3

=0.96m³=960dm³=960L．
答：可以把960升25℃的水升温到50℃．

点评：本题考查了密度公式和吸热公式的应用，以及热效率的计算，涉及到的知识较多，属于难题．