Question

【题目】如图所示，太阳能集热器就是直接利用太阳能把水加热的装置。太阳能热水系统主要元件包括集热板、储存装置及循环管路三部分。假设家用太阳能热水器的效率在夏天可达50%。从太阳能手册中查到，在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103 J/(m2·s)。如果储水箱内的水大约有80 kg，集热板接收阳光垂直照射的面积始终是3 m2。请计算，要使水温从20 ℃升高到50 ℃需要吸收多少热量？达到这样的水温需要多长时间？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]

Answer 1

【答案】1.008×107 J；5333 s。

【解析】

（1）知道水的质量和水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量；

（2）再结合晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103J/m2s和太阳能热水器的效率计算所需时间。

（1）水温从20 ℃升高到50 ℃需要吸收的热量为：

；

（2）由题知；解之得；

答：要使水温从20℃升高到50℃需要吸收1.008×107J的热量，达到这样的水温需要5333 s。