Question

【题目】某太阳能热水器，水箱容量为100L，该地点平均每平方米每秒钟太阳辐射内能为1×103J，如果将整箱水的温度从20℃加热到80℃，需要阳光照射8h，整箱水需要吸收的热量是__________J，若此热水器热效率为η=35%（即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的35%转化为水的内能），热水器上集热器的面积至少为___________m2。

Answer 1

【答案】2.52×107 2.5

【解析】

（1）利用密度公式m=ρv先计算出水的质量m，然后再利用热量的计算公式Q吸=cm△t计算出水吸收的热量；

（1）水的体积：V=100L=100dm3=0.1m3，

由水的质量：m=ρV水=1×103kg/m3×0.1m3=100kg；

水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×100kg×（80℃﹣20℃）=2.52×107J；

（2）此热水器热效率为η=35%，

则热水器需接受的太阳能：

（2）利用热水器上的集热器对太阳能的利用效率，计算出太阳能热水器接受的热量；然后再计算出1m2所接受的热量，最后利用W总=ESt计算出热水器上集热器的面积S．

设辐射能量E=1×103J/(m2s)由W总=ESt可得，热水器上集热器的面积：