Question

太陽能熱水器有經(jīng)濟、安全、衛(wèi)生、環(huán)保等優(yōu)點，某太陽能熱水器的集熱器的有效采光面積為3m²，能在8h內(nèi)將225L水的溫度升高40℃．設熱水器每平方米面積每秒接受太陽輻射能為1.4×10³J，則該太陽能熱水器在8h內(nèi)吸收的熱量為

1.2096×10⁸

J，該太陽能熱水器的效率是

31%

．

Answer 1

分析：（1）已知太陽能熱水器每平方米面積每秒接收太陽輻射能和采光面積，即可求出太陽能熱水器8h內(nèi)吸收的熱量；
（2）已知水的體積和密度，可利用公式m=ρV計算質(zhì)量，已知水的比熱容和溫度變化，可利用公式Q=cm△t計算水吸收的熱量，最后利用效率公式計算太陽能熱水器的效率．

解答：解：（1）太陽能熱水器8h內(nèi)吸收的熱量：
Q=3m²×8×3600s×1.4×10³J/（m²?s）=1.2096×10⁸J，
（2）水的質(zhì)量：
∴m=ρV=1.0×10³kg/m³×225×10^-3m³=225kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×225kg×40℃=3.78×10⁷J；
太陽能熱水器的效率：
η=

Q吸

Q

=

3.78×107J

1.2096×108J

≈31%．
故答案為：1.2096×10⁸；31%．

點評：本題考查了密度公式和吸熱公式的應用，以及熱效率的問題，關鍵是能從提供的信息中得出太陽能熱水器8h內(nèi)吸收的熱量，計算過程要注意單位的換算．