太阳向地球表面每平方米辐射光能的功率为1.4kw,今要用凹面镜制成的太阳灶烧水,并要使初温20℃,质量5kg的水在1200秒内沸腾,则太阳灶中凹面镜受光照面积的直径至少为________米.(已知该太阳灶的总效率为50%,水的比热容为4.2×103J/(㎏?℃),结果保留2位有效数字)
网友回答
1.6
解析分析:(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;
(2)设太阳灶中凹面镜受光照面积的直径为d,凹面镜采光面积S=π(d)2,由题知1400W/m2×S×1200s×50%=Q吸,据此求出d的大小.
解答:将水加热至沸腾需要吸热:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J;设太阳灶中凹面镜受光照面积的直径为d,凹面镜采光面积S=π(d)2,
由题知,1400W/m2×S×1200s×50%=1.68×106J,
即:1400W/m2×π(d)2×1200s×50%=1.68×106J,
解得:
d≈1.6m.
故