Question

我國大部分地區(qū)每年的五六月，向陽的地方每平方米的面積在l h內(nèi)可獲得太陽的輻射能平均為3.6×10⁶J·有一種太陽能熱水器，它接收太陽能的15根真空鍍膜管總有效面積約為1.35m，，能把接收到的太陽能的50%轉(zhuǎn)變?yōu)樗�的�?nèi)能。請問:

 (1)如果每天日照的時(shí)間為10 h，則可將質(zhì)量為100kg、初溫為20℃的水加熱到多少攝氏度?[水的比熱容為4.2×l0³J/(kg·℃)]

(2)若改用1500W的電熱水器，加熱同樣的水達(dá)到同樣的溫度，需要多長時(shí)間?(設(shè)電熱水器無熱損失)

 

Answer 1

【答案】

（1）由題知，在10h內(nèi)，水吸熱：

Q_吸=3.6×10⁶J×1.35×10×50%=2.43×10⁷J

∵Q_吸=cm△t

；

t=t₀+58℃=20℃+58℃=78℃；

（2）∵；

∴；

答：（1）如果每天日照的時(shí)間為10h，則可將質(zhì)量為100kg、初溫為20℃的水加熱到78℃；

（2）若改用1500W的電熱水器，加熱同樣的水達(dá)到同樣的溫度，需要4.5h．

【解析】（1）由題知，在10h內(nèi)，水吸熱：

Q_吸=3.6×10⁶J×1.35×10×50%=2.43×10⁷J

∵Q_吸=cm△t

；

t=t₀+58℃=20℃+58℃=78℃；

（2）∵；

∴；

答：（1）如果每天日照的時(shí)間為10h，則可將質(zhì)量為100kg、初溫為20℃的水加熱到78℃；

（2）若改用1500W的電熱水器，加熱同樣的水達(dá)到同樣的溫度，需要4.5h．

思路分析：（1）由題干提供條件可以求10h水吸收的熱量，再利用吸熱公式求水的溫度變化值；

（2）已知要產(chǎn)生的熱量，即電流要做的功，利用功率公式求通電時(shí)間．

試題點(diǎn)評：本題將熱學(xué)知識和電學(xué)知識結(jié)合起來，要求靈活運(yùn)用吸熱公式和功率定義式，屬于難題．