Question

【題目】有一個能裝50kg水的太陽能曬水箱，其接收太陽能的面積為2m2，該曬水箱接受的太陽輻射能為Q太陽能=4.2×106J∕（h·m2）即：該水箱平均每平方米面積上每小時吸收的太陽能為4.2×106J。求：

（1）如果每天接收太陽能的時間為5h，則該曬水箱每天可以接收多少J的太陽能；

（2）由于熱量的散失等原因，水的吸熱效率只有40%，那么在1標準大氣壓下，該曬水箱一天吸收的太陽能可使質量為50kg，溫度為25℃的水升高多少℃；

（3）你認為太陽能熱水器有什么優點和缺點（請各寫出一點）。

Answer 1

【答案】(1)4.2×107J；(2)75℃；(3)見解析

【解析】

(1)該曬水箱每天可以接收的太陽能

Q=4.2×106J∕(hm2)×5h×2m2=4.2×107J

(2)水吸收的熱量

Q吸=ηQ=40%×4.2×107J=1.68×107J

水升高的溫度

Δt==80℃

此時水的末溫

t=Δt+t0=80℃+25℃=105℃

因為在1標準大氣壓下水的沸點為100℃，所以水升高的溫度為

Δt′=100℃25℃=75℃

(3)太陽能熱水器優點有：安全、節能、環保等；缺點有：受季節、地域限制、要長時間連續日曬、不能長時間供熱、安裝在樓頂易損壞防水層等。

答：(1)曬水箱每天可以接收4.2×107J的太陽能；

(2)該曬水箱一天吸收的太陽能可使質量為50kg，溫度為25℃的水升高75℃；

(3)見解析。