Question

（2013?杭州）某研究小組為測(cè)量垂直于太陽(yáng)光的面積為1米²表面上，每秒鐘接受到的太陽(yáng)能，用自制太陽(yáng)能熱水器做實(shí)驗(yàn)．經(jīng)多次試驗(yàn)得到自制太陽(yáng)能熱水器吸收太陽(yáng)能的效率為50%．控制太陽(yáng)能熱水器接受太陽(yáng)光垂直照射的面積始終是2米²，太陽(yáng)能熱水器內(nèi)的水的質(zhì)量為100千克，水的初溫為20℃，經(jīng)8750s時(shí)間后上升到45℃【c_水=4.2×10³J/（kg?℃）】．請(qǐng)計(jì)算：
（1）在上述過(guò)程中太陽(yáng)能熱水器內(nèi)的水吸收熱量是多少焦耳？
（2）垂直于太陽(yáng)光的1米²表面上，每秒鐘接受到的太陽(yáng)能是多少焦耳？

Answer 1

分析：（1）已知水的質(zhì)量與初末溫度，由熱量公式可以求出水所吸收的熱量．
（2）根據(jù)吸收效率求出總的太陽(yáng)能，水吸收的熱量處于受光面積與光照時(shí)間，可以求出1米²表面上，每秒鐘接受到的太陽(yáng)能．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q=cm△t=cm（t₂-t₁）
=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（45℃-20℃）=1.05×10⁷J；
（2）Q_光=

Q

η

=

1.05×107J

50%

=2.1×10⁷J，
垂直于太陽(yáng)光的1米²表面上，每秒鐘接受到的太陽(yáng)能：

Q光

St

=

2.1×107J

2m2×8750s

=1200J/（m²?s）；
答：（1）太陽(yáng)能熱水器內(nèi)的水吸收熱量是1.05×10⁷J焦耳．
（2）垂直于太陽(yáng)光的1米²表面上，每秒鐘接受到的太陽(yáng)能是1200J焦耳．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了求水吸收的熱量、單位時(shí)間單位面積上的太陽(yáng)能，應(yīng)用熱量公式即可正確解題．