Question

13．太陽能熱水器是一種常見的利用太陽能的裝置．某品牌太陽能熱水器，在晴天能接收到的太陽能平均輻射強(qiáng)度（用R表示）為R=300J/（m²•s），它表示每平方米面積上一秒內(nèi)接收到的太陽能為300J．該太陽能熱水器集熱管接收陽光照射時(shí)的有效面積是2m²，貯水箱中盛有0.1m³的水．求：
（1）貯水箱中水的質(zhì)量．
（2）若在陽光下照射70min，所接收到的太陽能是多少？
（3）如果全部用來加熱水，貯水箱中的水溫可升高多少度．[ρ_水=1.0×10³kg/m³，C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式：m=ρ_水V，把數(shù)值代入公式，解答即可；
（2）太陽能熱水器每平方米面積上一秒內(nèi)接收到的太陽能為300J，其有效面積是2m²，照射70min，所以，可求出接收到的太陽能；
（3）根據(jù)公式Q=C_水m△t，代入數(shù)值，可解答．

解答 解：
（1）貯水箱中水的質(zhì)量：m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×0.1m³=100kg．
（2）由題意可得，太陽能熱水器接收到的太陽能：Q=2m²×300J/（m²•s）×70×60s=2.52×10⁶J；
（3）如果全部用來加熱水，則水吸收的熱量為2.52×10⁶J，
由Q=cm△t可得，水升高的溫度：
△t=$\frac{Q}{cm}$=$\frac{2.52×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg℃）×100kg}$=6℃．
答：（1）貯水箱中水的質(zhì)量是100kg．
（2）接收到的太陽能是2.52×10⁶J；
（3）貯水箱中的水溫可升高6℃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱量的計(jì)算，本題與生活相連，使學(xué)生覺得學(xué)有所用，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．注意計(jì)算時(shí)公式變形、單位變換要正確．