Question

14．有一款太陽能熱水器，該熱水器接受太陽能的有效面積為1.5m²，銘牌上的部分參數(shù)如表所示．將它安裝在陽光充足的水平臺(tái)面上，并裝滿水．
（1）若本地區(qū)（晴天）平均每平方米的面積上，每小時(shí)接收的太陽能約為2×10⁶J．按每天日照時(shí)間按8h計(jì)算，則它一天中接收的太陽能（E）約為多少？若這些太陽能有60%被熱水器中的水吸收，則可使水溫升高多少？
[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）從能源和可持續(xù)發(fā)展的角度，說出提倡開發(fā)利用太陽能的兩點(diǎn)主要理由；

型  號(hào)	JL-88
水 容 量/L	80
自身質(zhì)量/kg	40

Answer 1

分析 （1）先計(jì)算1.5m²每小時(shí)接收的太陽能，就可計(jì)算出一天8h接收的太陽能；
根據(jù)表中水的容量計(jì)算出水的質(zhì)量，再根據(jù)效率求出被水吸收的熱量，最后根據(jù)熱量的變形公式，計(jì)算升高的溫度．
（2）太陽能是取之不盡、用之不竭的清潔、安全能源．

解答 解：
（1）一天中接收的太陽能：E=2×10⁶J/m²•h×1.5m²×8h=2.4×10⁷J；
由表中數(shù)據(jù)知，太陽能熱水器中水的體積：V=80L=80×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×80×10^-3m³=80kg；
由題知，Q_吸=ηE=60%×2.4×10⁷J=1.44×10⁷J，
由Q_吸=cm△t得：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{1.44×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×80kg}$≈42.9℃；
（2）使用太陽能清潔無污染、安全．
答：（1）一天中接收的太陽能（E）約為2.4×10⁷J，若這些太陽能有60%被熱水器中的水吸收，則可使水溫升高42.9℃；
（2）使用太陽能清潔無污染、安全．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了太陽能熱水器使用、吸熱公式的應(yīng)用，通過做題使學(xué)生了解太陽能的優(yōu)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生積極開發(fā)新能源．