Question

10．簡易太陽能熱水器內(nèi)裝80L水，集熱管受光面積1.2m²，太陽每分鐘輻射到1m²面積上的熱量是4.2×10⁴/（m²•min），如果60%的熱量被水吸收，問：水曬5h后水溫升高多少攝氏度？（水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃））

Answer 1

分析 已知太陽每分鐘輻射到1m²面積上的熱量，可以計(jì)算出太陽能熱水器5h得到太陽的輻射熱量Q，已知60%的熱量被水吸收，從而可利用公式Q_吸=Qη求出水吸收的熱量，已知水的質(zhì)量和比熱容，應(yīng)用熱量公式求出水升高的溫度．

解答 解：太陽每分鐘輻射到1m²面積上的熱量是4.2×10⁶J，
太陽能熱水器5h得到太陽的輻射熱量為：
Q=1.2m²×5×60min×4.2×10⁴J/（m²•min）=1.512×10⁷J，
水吸收的熱量：Q_吸=Qη=1.512×10⁷J×60%=9.072×10⁶J，
由ρ=$\frac{m}{V}$可知，水的質(zhì)量：m=ρV=1×10³kg/m³×80×10^-3m³=80kg，
由Q=mc△t可知，水升高的溫度：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{mc}$=$\frac{9.072×1{0}^{6}J}{80kg×4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）}$=27℃，
答：水曬5h后水溫升高27攝氏度．

點(diǎn)評 本題目考查的是關(guān)于熱量的基本應(yīng)用，只要學(xué)生將基礎(chǔ)知識掌握扎實(shí)，題目不難解出．