Question

17．小名家的太阳能热水器接受太阳能的总有效面积为3m²，热水器每平方米的面积上1h得到的太阳辐射能平均为2.52×10⁶J，热水器仅能把接收的太阳能的60%转化为水的内能，若光照3h可以使热水器内初温为20℃、质量为100kg的水温度升高多少摄氏度？（已知水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）．）

Answer 1

分析 根据题意求出热水器接收的太阳能，利用效率公式求出水吸收的热量，最后根据Q_吸=cm△t求出水温度的变化量．

解答 解：热水器接收的太阳能：
Q_太阳=2.52×10⁶J/（m²•h）×3m²×3h=2.268×10⁷J，
水吸收的热量：
Q_吸=60%Q_太阳=60%×2.268×10⁷J=1.3608×10⁷J，
由Q_吸=cm△t可得，水升高的温度
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{1.3608×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×100kg}$=32.4℃．
答：光照3h可以使热水器内初温为20℃、质量为100kg的水温度升高32.4℃．

点评 本题考查了有关太阳能热量的计算，要注意水温度升高是指水温度的变化量、水温度升高到是指水的末温．