Question

用簡(jiǎn)易太陽(yáng)能熱水器代替燃料加熱水不僅很方便，還能節(jié)約能源，如果水箱能裝水60kg，玻璃蓋面積為1.8m²，地球上垂直于太陽(yáng)光線的表面太陽(yáng)輻射熱為7×10⁴J/（min?m²），水箱吸收太陽(yáng)能的效率為50%．如果在不考慮散熱的情況下，隨時(shí)調(diào)整水箱的位置，使太陽(yáng)總能垂直射入玻璃蓋，請(qǐng)計(jì)算曬水4h后水溫升高多少？

Answer 1

分析：太陽(yáng)向地球輻射熱量，輻射的熱量沒有全部被水吸收，根據(jù)水吸收了太陽(yáng)輻射熱的50%求出水吸收的熱量，然后根據(jù)Q_吸=cm△t求水的溫度變化量．

解答：解：7×10⁴J/（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，
1.8m²面積上，4h太陽(yáng)輻射到水箱處的能量：E=7×10⁴J/（min?m²）×1.8m²×4×60min=3.024×10⁷J，
水吸收的熱量：Q_吸=Eη=3.024×10⁷J×50%=1.512×10⁷J，
∵Q_吸=cm△t，
∴△t=

Q吸

cm

=

1.512×107J

4.2×103J/(kg?℃)×60kg

=60℃．
答：4小時(shí)后箱中的水升高60℃．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式Q_吸=cm△t的掌握和運(yùn)用，聯(lián)系實(shí)際生活問題，把物理知識(shí)應(yīng)用到生活中去，鍛煉了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力．