Question

18．在地表面晴天時(shí)垂直于陽光表面接受到的熱輻射為1.2×10³J/（m²•s）．若該熱水器接受陽光垂直照射的有效面積始終是2.1m²．晴天曬了1h（水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）試求
（1）地表面晴天時(shí)1h吸收的熱量是多少？
（2）有一臺(tái)太陽能熱水器，可能接收到的熱輻射40%用來升高水溫，則水吸收的熱量是多少？
（3）若水箱中質(zhì)量為50kg，溫度為24℃的冷水，吸熱后溫度能升高多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)1.2×10³J/（m²•s）的含義以及接受面積和照射時(shí)間進(jìn)行計(jì)算；
（2）根據(jù)熱水器接受的熱量和轉(zhuǎn)化率求出水吸收的熱量；
（3）然后根據(jù)Q=cm△t即可求出貯水箱中的水升高的溫度．

解答 解：（1）熱水器1小時(shí)能接受的太陽能：Q=1.2×10³J/（m²•s）×2.1m²×3600s=8.316×10⁶J；
（2）水吸收的熱量Q_吸=Q×40%=8.316×10⁶J×40%=3.3264×10⁶J；
（3）因?yàn)镼_吸=cm△t，
所以△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{3.3264×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×50kg}$=15.84℃，
答：（1）地表面晴天時(shí)1h吸收的熱量是8.316×10⁶J；
（2）水吸收的熱量是3.3264×10⁶J；
（3）若水箱中質(zhì)量為50kg，溫度為24℃的冷水，吸熱后溫度能升高15.84℃．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)熱量計(jì)算公式的理解和掌握，弄清楚水吸收的熱量是解決此題的關(guān)鍵．