Question

某型号太阳能热水器采光面积可达1m²，可储水100kg，在阳光充足时，日照一天所储存水的温度可由15℃升高至75℃．求：
（1）水吸收的热量？
（2）如果这些能量由一个功率为2000W的电热器来提供，电热器正常工作情况下需要通电多长时间？
〔C_水=4.2×10³J/（kg?℃）〕

Answer 1

分析：（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）求出了水吸收的热量，由题知Q_吸=Q_放=W_电=Pt，据此求通电时间．

解答：解：（1）Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（75℃-15℃）=2.52×10⁷J；
（2）∵Q_吸=Q_放=W_电=Pt，
∴t=

W电

P

=

Q吸

2000W

=

2.52×107J

2000W

=12600s=3.5h．
答：（1）水吸收的热量为2.52×10⁷J；
（2）如果这些能量由一个功率为2000W的电热器来提供，电热器正常工作情况下需要通电3.5h．

点评：本题为电功和热量的综合题，要求灵活运用吸热公式和功率定义式，属于难题．