Question

14．太阳能热水器是一种利用清洁能源的装置，可以将太阳能转化为内能．某品牌的太阳能热水器，在晴天时接收到太阳能的辐射量为p=1.08×10⁶J/（m²•h），表示每一小时，在一平方米的面积上接收到的太阳能为1.08×10⁶焦耳．若该热水器的有效面积为2m²，太阳光照射时间为6小时，求：
（1）太阳能热水器共接收到多少热量的太阳能？
（2）所接收到的太阳能全部用来给水加热，可以使50kg的水温度升高多少摄氏度？（c_水=4.2×10³J/（kg•℃），结论保留小数点后一位）

Answer 1

分析 （1）根据1.08×10⁶J/（m²•h）的含义以及接受面积和照射时间计算太阳能热水器共接收到的太阳能；
（2）所接收到的太阳能全部用来给水加热，即Q_吸=E，再根据Q_吸=cm△t即可求出水升高的温度．

解答 解：
（1）由题意可得，太阳能热水器共接收到的太阳能：
E=pSt=1.08×10⁶J/（m²•h）×2m²×6h=1.296×10⁷J；
（2）由题可知，Q_放=E=1.296×10⁷J，
由Q_吸=cm△t可得，水升高的温度：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{1.296×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×50kg}$≈61.7℃．
答：（1）太阳能热水器共接收到1.296×10⁷J的太阳能；
（2）所接收到的太阳能全部用来给水加热，可以使50kg的水温度升高61.7℃．

点评 本题考查吸热公式的应用，理解并利用好“1.08×10⁶J/（m²•h）”是关键．