Question

14．有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如表所示，将它安装在阳光充足的楼顶上，并送满水．

型号	JL-88
水容量/L	80
自身质量/kg	40

（1）无锡地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×10⁶J．若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m²，每天日照时间按8h计算，且假设这些太阳能有60%被热水器中的水吸收的，则可使水温升高多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气（热值q=4.2×10⁷J/kg）来获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？
（3）请说出使用太阳能热水器的一个优点．

Answer 1

分析 （1）首先计算1.5m²每小时接收的太阳能，然后乘以每天日照时间按8h，就可计算出一天中接收的太阳能；
（2）根据题意求出水吸收的热量，由密度公式求出水的质量，应用热量公式求出水升高的温度．
（3）根据自己所知道的关于太阳能的利用方面知识来回答问题

解答 解：
（1）一天中接收的太阳能：
E=2.8×10⁶J/（h•m²）×1.5m²×8h=3.36×10⁷J．
（2）水吸收的热量：Q_吸=ηE=60%×3.36×10⁷J=2.016×10⁷J，
由密度公式：ρ=$\frac{m}{V}$可知，
水的质量为m=ρV=1×10³kg/m³×80×10^-3m³=80kg，
由Q_吸=cm△t得：△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{2.016×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×8kg}$=60℃；
（3）利用太阳能可节约化石类能源，减少环境污染；
答：（1）一天中接收的太阳能约为2.016×10⁷J；
（2）这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高60℃．
（3）节能，环保无污染．

点评 这是一道综合题，要求知识的系统性要很强才能完成题目的解答．对于大型计算题要注意两点：（1）公式及变形公式的正确运用；（2）知识与知识的内在联系．