Question

14．學(xué)校淋浴用的簡(jiǎn)易太陽(yáng)曬水箱內(nèi)裝有水60kg，水箱玻璃蓋的面積為0.84m²，從手冊(cè)中查得，地球上與太陽(yáng)光垂直的表面接收的太陽(yáng)輻射能為7.56×10⁴J/（min•m²）；這類水箱吸收太陽(yáng)能的效率約為50%．假設(shè)使用中能夠及時(shí)調(diào)節(jié)水箱朝向，使陽(yáng)光總能垂直射入玻璃蓋，計(jì)算4小時(shí)后水箱中的水升高的溫度．[水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 太陽(yáng)向地球輻射熱量，輻射的熱量沒(méi)有全部被水吸收，吸收了50%，列出等式求出水的溫度變化量．

解答 解：7.56×10⁴J/（min•m²）表示每平方米面積上，每分鐘太陽(yáng)輻射的熱量為7.56×10⁴J，
所以，0.84m²面積上，4h太陽(yáng)輻射到水箱處的能量：E=7.56×10⁴J/（min•m²）×240min×0.84m²，
水吸收的熱量為：Q_吸=cm△t=60kg×4.2×10³ J/（kg•℃）×△t，
Q_吸=Eη，
所以，60kg×4.2×10³ J/（kg•℃）×△t=7.56×10⁴J/（min•m²）×240min×0.84m²×50%，
所以，△t=30.24℃．
答：4小時(shí)后箱中的水升高30.24℃．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及到熱量的利用率，對(duì)學(xué)生來(lái)講準(zhǔn)確求出水吸收的熱量有一定難度．