Question

3．2013年春节前后全国多地出现长时间的雾霾天气，关于环境污染的问题再次引起人们的重视，太阳能是一种廉价的无污染能源，从有关资料获悉，在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射（可用q表示）为1.2×10³J/（m²•s）．有一台太阳能热水器，可将接收到的热辐射的40%用来升高水温，如果该热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是2.1m²．
（1）晴天晒1h能接收多少热量？
（2）其水箱中50kg水的温度能升高多少℃？

Answer 1

分析 （1）根据1.2×10³J/（m²•s）的含义以及接受面积和照射时间进行计算；
（2）根据热水器接受的热量和转化率求出水吸收的热量；然后根据Q=cm△t即可求出贮水箱中的水升高的温度．

解答 解：（1）热水器1小时能接受的太阳能：Q=1.2×10³J/（m²•s）×2.1m²×3600s=9.072×10⁶J；
（2）水吸收的热量Q_吸=Q×40%=9.072×10⁶J×40%=3.6288×10⁶J；
因为Q_吸=cm△t，
所以△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{3.6288×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×50kg}$=17.28℃，
答：（1）地表面晴天时1h吸收的热量是9.072×10⁶J；
（2）水吸热后温度能升高17.28℃．

点评 此题主要考查的是学生对热量计算公式的理解和掌握，弄清楚水吸收的热量是解决此题的关键．