Question

近幾年來我市冬季蔬菜價格逐年攀升，但種植蔬菜的大棚數(shù)量卻逐年減少，小剛調查發(fā)現(xiàn)，煤炭價格上漲是導致蔬菜成本上升的重要原因。為此小剛想，能否利用所學的知識對大棚進行節(jié)能改造，評估利用太陽能和電能為大棚提供能源的可行性．查閱資料可知，本地區(qū)冬季太陽能集熱管每平方米面積上每天可接收的太陽能是1.68×l0⁷J，煤的熱值為3×l0⁷J /kg，請你幫助他完成下列計算，為小剛的評估提供依據(jù)。

(1)如果這些能量的90％被水吸收，可使多少千克的水從20℃升高到70℃。

(2)用集熱管每平方米每天接收的太陽能替代煤，可節(jié)約煤多少千克?  (煤完全燃燒)

(3)如果用3kW的電熱器加熱這些水，需要多長時間?  (不計熱損失)

(4)請寫出一條太陽能的優(yōu)點或缺點。

Answer 1

解：

  (1) Q_吸=ηW=1.68×10⁷J×90%=1.512×10⁷J

m =Q_吸/c (t—t₀)= 1.512×10⁷J/ 4.2×10³J/(kg·℃)×(70℃—20℃)=72kg

  (2) Q _放=W=1.68×10⁷J  

m= Q _放/q=1.68×10⁷J/3×10⁷J/kg =0.56kg

(3)3kW=3000W

  t=W/P= Q_吸/P=1.512×10⁷J/3000W=5040s

 (4)來源廣、無污染、可再生等    受天氣影響，不穩(wěn)定等