◎ 题目

某品牌太阳能热水器集热器面积S=2m2，热效率为η=40%（即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的内能），该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×103W/m2（即平均每平方米每秒钟太阳能辐射能为1.4×103J），将质量为100kg的初温为20℃的水加热到60℃，求：[水的比热容是4.2×103J/（kg?℃）] （1）这些水需要吸收多少热量？ （2）如果这些热量由热水器提供，求需要加热多少小时？

◎ 答案

已知：水的质量m=100kg，水升高的温度△t=60℃-20℃=40℃，水的比热容是c=4.2×103J/（kg?℃），热效率为η=40%，太阳能热水器集热器面积为S=2m2，太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×103W/m2． 求：（1）水需要吸收的热量Q吸=？；（2）需要加热的时间t=？ （1）水吸收的热量： Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×100kg×40℃=1.68×107J； （2）热水器接收太阳能的辐射功率： P′=PS=1.4×103W/m2×2m2=2.8×103W， 热水器将接收太阳能的辐射功率转化为水内能的功率： P″=P′×η=2.8×103W×40%=1.12×103W， ∵Q吸=W=Pt ∴加热时间： t= Q吸 P″ = 1.68×107J 1.12×103W =15000s≈4.17h． 答：（1）这些水需要吸收的热量为1.68×107J； （2）水吸收的热量由该热水器提供，需要加热4.17h．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“某品牌太阳能热水器集热器面积S=2m2，热效率为η=40%（即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的内能），该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×103W/m2（即平…”主要考查了你对  【太阳能】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。