Question

【題目】某研究小組為測(cè)量垂直于太陽(yáng)光的面積為1 m2的表面上，每秒鐘接收到的太陽(yáng)能，用自制太陽(yáng)能熱水器做實(shí)驗(yàn)。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)得到自制太陽(yáng)能熱水器吸收太陽(yáng)能的效率為50%。控制太陽(yáng)能熱水器接收太陽(yáng)光垂直照射的面積始終是2m2，太陽(yáng)能熱水器內(nèi)的水的質(zhì)量為100kg，水的初溫為20℃，經(jīng)8 750s時(shí)間后上升到45℃。請(qǐng)計(jì)算：[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]

(1)在上述過(guò)程中太陽(yáng)能熱水器內(nèi)的水吸收的熱量是多少焦耳？

(2)垂直于太陽(yáng)光的1m2表面上，每秒鐘接收到的太陽(yáng)能是多少焦耳？

Answer 1

【答案】(1) 1.05×107 J。(2)1 200 J。

【解析】（1）根據(jù)題意知道水吸收的熱量：

Q=cm△t=cm（t2 -t1 ）=4.2×103 J/（kg℃）×100kg×（45℃-20℃）=1.05×107 J；

（2）因?yàn)樘��?yáng)能熱水器吸收太陽(yáng)能的效率為50 %，所以吸收的太陽(yáng)能是：

Q太 =Q/η=1.05×107J/50%=2.1×107 J，

則每平方米接收的太陽(yáng)能：W=Q太/S=2.1×107J/2m2=1.05×107 J，

垂直于太陽(yáng)光的1 m2表面上，每秒鐘接收到的太陽(yáng)能是：W0 =W/t=1.05×107J/8400s=1.2×103 J