Question

【題目】如表是某電鋪式太陽(yáng)能熱水器的部分參數(shù)，夏天用溫度25℃的水將保溫桶充滿．假設(shè)熱水器接收到的太陽(yáng)能有45%被水吸收，在最好的日光充分照射下，試求：

保溫桶容積（L）		150
采光面積（m2）		2.5
水溫（℃）	夏天	45～90
	冬天	40～60
電熱管		220V　 　2000W

（1）當(dāng)水溫恰好達(dá)到最高時(shí)，需要多少太陽(yáng)能？
（2）若晚間用電熱管加熱，溫度也達(dá)到最高時(shí)，需加熱多長(zhǎng)時(shí)間？（不計(jì)電熱管熱量損失）

Answer 1

【答案】
（1）由ρ= 得水的質(zhì)量：

m=ρV=1×103kg/m3×150×10﹣3m3=150kg

水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×150kg×（90℃﹣25℃）=4.095×107J；

需要的太陽(yáng)能：

Q= = =9.1×107J

答：當(dāng)水溫恰好達(dá)到最高時(shí)，需要9.1×107J的太陽(yáng)能

（2）由W=Q吸=Pt可得，電熱管加熱的時(shí)間：

t= = = =2.05×104s

答：需加熱2.05×104s

【解析】（1）水沸騰時(shí)，溫度保持不變，水的沸點(diǎn)就是水的最高溫； 計(jì)算出水的質(zhì)量，根據(jù)Q=cm△t計(jì)算水吸收的熱量，根據(jù)吸熱效率計(jì)算出太陽(yáng)能的多少；（2）根據(jù)W=Q=Pt，由t= 計(jì)算出所需的時(shí)間．