Question

自制家用太阳能热水器的效率在夏天可达50%，已知在地球表面，晴天时垂直于太阳光的表面接收到的热辐射为1.26×10³J/（m²?s），如果晒水箱内有水40kg，晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是1.5m²，计算要使水温上升30℃，需要多长时间？

Answer 1

水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×40kg×30℃=5.04×10⁶J；
由题知，Q_吸=1.26×10³J/（m²?s）×1.5m²×t×50%，
所需时间：
t=

Q吸

1.26×103J/(m2?s)×1.5m2×50%

=

5.04×106J

1.26×103J/(m2?s)×1.5m2×50%

≈5333s．
答：要使水温上升30℃，需要5333s．