自制家用太阳能热水器的效率在夏天可达50%,已知在地球表面,晴天时垂直于太阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103J/(m2?s),如果晒水箱内有水40kg,晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是1.5m2,计算要使水温上升30℃,需要多长时间?
网友回答
解:水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×40kg×30℃=5.04×106J;
由题知,Q吸=1.26×103J/(m2?s)×1.5m2×t×50%,
所需时间:
t==≈5333s.
答:要使水温上升30℃,需要5333s.
解析分析:知道水的质量、水的比热容和水温度的升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;知道1s内单位面积上接收到的热量、接收阳光的面积、接受到的总热量,利用Q吸=1.26×103J/(m2?s)×s×t求加热时间t.
点评:本题考查学生对热量公式的掌握和运用,会利用晴天时垂直于太阳光的表面接收到的热辐射是本题的关键