Question

【題目】太陽能熱水器是一種常見的利用太陽能的裝置。某品牌太陽能熱水器在晴天能接收的太陽能平均輻射強度（用R表示）為R=300J/（m2.s）,它表示每平方米面積上每秒接收的太陽能為300J。該太陽能熱水器集熱管接收陽光照射的有效面積是2.1m2，貯水箱中盛有0.1m3的水。[已知水的密度為1.0×103kg/m3,水的比熱容是4.2×103 J/(kg．℃)，g=10N/kg]求：

（1）貯水箱中水的質量。

（2）若在陽光下照射50min，該熱水器吸收的太陽能是多少？

（3）如果這些熱量能將貯水箱中水的溫度提高1.5℃，那么該太陽能熱水器的效率是多少？

Answer 1

【答案】(1) 100kg (2) 6.3×105J(3) 33.3%

【解析】

(1)貯水箱中水的質量：

m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg。

(2)由題意可得，太陽能熱水器接收到的太陽能：

Q=300J/(m2s)×2.1m2×50×60s=1.89×106J；

(3)水吸收的熱量為：

Q吸=cm△t =4.2×103 J/(kg℃)×100kg ×1.5℃=6.3×105J，

該太陽能熱水器的效率:

η==×100%=33.3%。

答：(1)貯水箱中水的質量是100kg。

(2)接收到的太陽能是6.3×105J。

(3) 該太陽能熱水器的效率是33.3%。