Question

10．太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置，下表是寶寶家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關(guān)信息：

太陽照射時間/h	裝水量/kg	吸熱板面積/m2	水升高的溫度/℃	太陽輻射功率J/（m2．h）
10	50	2	70	1.68×106

其中太陽輻射功率是指1h內(nèi)投射到1m²面積上的太陽能．求：
（1）水在10h內(nèi)吸收的熱量[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）太陽能熱水器在10h內(nèi)吸收的熱量．
（3）太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率．

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的溫度升高值，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量（有用能量）；
（2）由太陽輻射功率知道1h內(nèi)投射到1m²面積上的太陽能，據(jù)此求出10h吸收的太陽能（總能量）；
（3）利用效率公式求太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率．

解答 解：（1）水吸收的熱量（有用能量）：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×70℃=1.47×10⁷J；
（2）10h太陽能熱水器吸收的太陽能（總能量）：
Q_總=1.68×10⁶J/（m²•h）×2m²×10h=3.36×10⁷J；
（3）效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{太陽}}$×100%=$\frac{1.47×1{0}^{7}J}{3.36×1{0}^{7}J}$×100%=43.75%．
答：（1）水在10h內(nèi)吸收的熱量為1.47×10⁷J．
（2）太陽能熱水器在10h內(nèi)吸收的熱量為3.36×10⁷J．
（3）太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率為43.75%．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對吸熱公式、效率公式的掌握和運(yùn)用，本題關(guān)鍵能從題目提供的表格中得到相關(guān)信息．