Question

4．有一個(gè)凹鏡式的太陽能熱水器，其反光鏡的有效面積是2.5m²，太陽能對此鏡面的輻射功率是700W/m²，如果整個(gè)裝置的效率是50%，求這個(gè)熱水器大約每小時(shí)能把多少25℃的水燒開？

Answer 1

分析 知道反光鏡的有效面積和太陽能對此鏡面的輻射功率可求每小時(shí)獲得的太陽能，根據(jù)效率公式求出水吸收的熱量，利用Q_吸=cm（t-t₀）求出燒開水的質(zhì)量．

解答 解：熱水器每小時(shí)獲得的太陽能：
E=2.5m²×700W/m²×3600s=6.3×10⁶J，
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{E}$×100%可得，水吸收的熱量：
Q_吸=ηE=50%×6.3×10⁶J=3.15×10⁶J，
由Q_吸=cm（t-t₀）可得，燒開水的質(zhì)量：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c（t-{t}_{0}）}$=$\frac{3.15×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-25℃）}$=10kg．
答：這個(gè)熱水器大約每小時(shí)能把10kg25℃的水燒開．

點(diǎn)評 本題主要考查了熱量的計(jì)算和對能量利用率的理解，將所學(xué)知識與現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)系．