Question

13．如圖是利用太陽能加熱水的簡易裝置．水箱的四壁和底部均用絕熱材料制成，箱頂裝有吸熱板，其面積為1米²，水箱內(nèi)裝有質(zhì)量為50千克的水．地球表面接受的太陽輻射熱為1.0×10³焦/（秒•米²），若水箱里的水能吸收太陽輻射熱的30%，那么經(jīng)過4小時后，箱內(nèi)水溫升高20.57℃，相當(dāng)于消耗1.2度電使水箱內(nèi)水升高同樣的溫度．[水的比熱容4.2×10³焦/（千克•℃）]．

Answer 1

分析 先求出4h簡易太陽曬水箱吸收的太陽輻射熱，又知道水箱里的水能吸收太陽輻射熱的30%，知道水的質(zhì)量和比熱容，利用Q_吸=cm△t求水的溫度升高值；
因?yàn)?kW•h=3.6×l0⁶J，利用W=Q_吸求出相當(dāng)于消耗的電能度數(shù)

解答 解：
4h簡易太陽曬水箱吸收的太陽輻射熱：
Q_總=1.0×10³J/（s•m²）×1m²×4×3600s=1.44×l0⁷J，
水吸收的熱量：
Q_吸=Q_總×30%=1.44×l0⁷J×30%=4.32×l0⁶J；
由Q_吸=cm△t得：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{4.32×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×50kg}$≈20.57℃；
因?yàn)?kW•h=3.6×l0⁶J，
所以相當(dāng)于消耗的電能：
W=Q_吸=4.32×l0⁶J=4.32×l0⁶×$\frac{1}{3.6×1{0}^{6}}$kW•h=1.2kW•h=1.2度．
故答案為：20.57；1.2．

點(diǎn)評 本題考查了熱量和電能的計(jì)算，計(jì)算時注意單位統(tǒng)一，記住1度=1kW•h=3.6×l0⁶J．