Question

太陽(yáng)能熱水器廣受人們青睞．資料表明，晴天地面附近垂直于太陽(yáng)的表面接受到的太陽(yáng)能量平均為1.0×10^３J/(m^２·s），即在1s內(nèi)每平方米的面積上接受到的太陽(yáng)能是1.0×10^３J．

（1）品牌太陽(yáng)能熱水器可以將接受到的太陽(yáng)能的40%用來(lái)給水加熱，其集熱器接受陽(yáng)光垂直照射的有效面積為2m², 現(xiàn)向貯水箱中注入100kg、20℃的水，則晴天曝曬在陽(yáng)光下8h,，貯水箱中的水的溫度可升高到多少℃？（假定水的質(zhì)量保持不變）

（2）請(qǐng)你從能源利用和環(huán)境保護(hù)兩個(gè)方面談?wù)劥罅﹂_(kāi)發(fā)和推廣使用太陽(yáng)能的意義

Answer 1

    （1）熱水器上接受到的太陽(yáng)能為：

Q_吸太=1.0×10³J/（m²·s）×2 m²×8×3600s=5.76×10⁷J

         水箱中水吸收的熱量為：

Q_吸水= Q_吸太×η=5.76×10⁷J×40%=2.304×10⁷J

由Q_吸=cm(t-t₀)可得水箱中水升高到的溫度為:

t=(Q_吸水/cm)＋t₀=(2.304×10⁷J/4.2×10³J/kg·℃)＋20℃=74.9℃

(2)太陽(yáng)能取之不盡,用之不竭。

從能源利用的角度看：大力開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能，或以減少煤、石油、天然氣等不可再生能源的消耗，有利于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

從環(huán)境保護(hù)的角度看：大力開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能，可減少二氧化碳?xì)怏w的排放，減少二氧化碳、煙塵等有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的破壞。