Question

【题目】太阳能是一种廉价的清洁能源，开发和利用的前景十分广阔。从有关资料获悉，在地面地表晴天时垂直于阳光表面接受到的热辐射功率为p0＝1.2×103J／（m2·s）（太阳每秒辐射到1m2面积上的热量为1.2×103J）。有一台型号为100SN45－58的太阳能热水器，参数如下表，可将接收到的热辐射40％用来升高水温。晴天晒了1h，求：

（1）该热水器在1h接收到的热辐射是多少焦耳？

（2）水箱中质量为50kg的冷水温度最多能升高多少？

（3）若用煤气来提供这些热量，需要完全燃烧多少煤气？（不计热量损失，q煤气＝4.2×107J／kg）

Answer 1

【答案】（1）9.072×106J；（2）17.28℃；（3）86.4g

【解析】

(1)太阳能热水器1h接收的太阳辐射能为： Q＝1.2×103J/(m2s)×2.1m2×3600s＝9.072×106J，

(2)水吸收的热量为： Q吸＝Qη＝9.072×106J×40%＝3.6288×106J，由Q吸＝cm△t得水箱中50kg水的温度能升高的温度：△t＝ ＝17.28℃； (3)由题知,Q放＝Q吸＝3.6288×106J，由Q放＝mq得需要完全燃烧煤气的质量： m煤气＝＝0.0864kg＝86.4g，