Question

（2012?長豐縣模擬）隨著人們節(jié)能和保護環(huán)境意識的提高，大部分家庭都已使用了太陽能熱水器．有一種太陽能、電能兩用熱水器，它接收太陽能的真空鍍膜管的總有效面積約為1.6m²，能接收的太陽能的40%轉化為水的內能（如圖），該太陽能的銘牌如下表所示．
（1）晴天時，用太陽能加熱，每年六月份，某地區(qū)向著陽光的地方平均每1m²的面積在1h內得到的太陽能為4.2×10⁶J，如果每天接收太陽能的時間以1h計算，可以將150kg、初溫為20℃的水加熱到多少攝氏度？[水的比熱容c=4.2×10³J/kg?℃]
（2）如果遇到陰雨天用電加熱，每年6月份，熱水器在額定電壓下工作時，將上述同樣質量初溫的水加熱到同樣的溫度需多長時間？（假定所消耗的電能全部轉化為水的內能）
（3）請你說說使用太陽能的好處．

型號	ERTH-100B
額定功率	1400W
額定電壓	220V
容量	150L
外形尺寸	9605    554    66mm3

Answer 1

分析：（1）根據題目的已知條件，太陽能的面積、接收時間，先計算太陽能接收的熱量，再利用熱量公式Q=cm△t計算水的末溫度；
（2）已知電釋放的熱量、功率求時間，利用電功率的公式p=

W

t

計算；
（3）太陽能的特點：太陽能十分巨大，產生能源總量多，并且供應時間長，分布廣闊，獲取方便，安全清潔，不會給環(huán)境帶來污染．

解答：解：（1）據題意可知：
水能夠吸收的熱量：
Q_吸=4.2×10⁶J/（m²?h）×1.6m²×10h×40%=2.688×10⁷J；
∵Q_吸=cm（t-t₀）
∴t=

Q

cm

+t₀=

2.688×107J

4.2×103J/(kg?℃)×150kg

+20℃=42.7℃+20℃=62.7℃
（2）∵Q_吸=Pt；
∴需要的時間t=

Q吸

p

=

2.688×107J

1400w

=1.92×10⁴s
答：（1）晴天時，用太陽能加熱，每年六月份可以將150kg、初溫為20℃的水加熱到62.7℃；
（2）如果遇到陰雨天用電加熱，每年6月份，熱水器在額定電壓下工作時，將上述同樣質量初溫的水加熱到同樣的溫度需1.92×10⁴s；
（3）節(jié)能、環(huán)保、太陽能取之不盡等．

點評：本題考查了熱量公式的運用和計算能力，也進一步考查對太陽能的認識，以及節(jié)約能源的意識．