Question

【题目】某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为 1m2 表面上，每秒钟接受到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。经多次试验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为 50%。控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是 2 m2，热水器内水的质量为 100kg，水的初温为 20℃，经 2 h 25 min 50 s 时间后上升到 45℃。请计算：

(1)在上述时间段内太阳能热水器内的水吸收热量是多少焦耳？

(2)垂直于太阳光的 1m2 表面上，每秒钟接受到的太阳能是多少焦耳？

Answer 1

【答案】(1) 1.05×107(2) 1200

【解析】

(1)太阳能热水器内水吸收的热量：

Q吸=cm(t2t1)=4.2×103J/(kg℃)×100kg×(45℃20℃)=1.05×107J；

(2)由η=×100%可得，太阳能热水器接收到的太阳能：

Q===2.1×107J，

则垂直于太阳光的1m2表面上，每秒钟接受到的太阳能：

==1200J/(m2s)，

垂直于太阳光的1m2表面上，每秒钟接受到的太阳能是1200J。

答：(1)太阳能热水器内的水吸收热量是1.05×107J。

(2)垂直于太阳光的1m2表面上，每秒钟接受到的太阳能是1200J。