Question

經(jīng)驗表明，自制家用太陽能熱水器——曬水箱的效率可達到50%。已知在地球表面晴天時垂直于陽光的表面接收到的熱輻射R為1.26×10³J/(m²·s)，如果曬水箱內有水40kg，曬水箱接收陽光垂直照射的面積始終是1.5m²，請計算要使水溫上升30℃，需要多長時間？

 

Answer 1

【答案】

5333s

【解析】

試題分析：知道水的質量、水的比熱容和水溫度的升高值，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；

知道1s內單位面積上接收到的熱量、接收陽光的面積、接受到的總熱量，利用Q_吸=1.26×10³J/（m²•s）×s×t求加熱時間t．

解：水吸收的熱量：

Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×40kg×30℃=5.04×10⁶J；

由題知，Q_吸=1.26×10³J/（m²•s）×1.5m²×t×50%，

所需時間：

t==≈5333s．

答：要使水溫上升30℃，需要5333s．

考點：熱量的計算；太陽能熱水器中的熱量計算．

點評：本題考查學生對熱量公式的掌握和運用，會利用晴天時垂直于太陽光的表面接收到的熱輻射是本題的關鍵。