Question

3．2013年春節(jié)前后全國多地出現(xiàn)長時(shí)間的霧霾天氣，關(guān)于環(huán)境污染的問題再次引起人們的重視，太陽能是一種廉價(jià)的無污染能源，從有關(guān)資料獲悉，在地球表面，晴天時(shí)垂直于陽光的表面接收到的熱輻射（可用q表示）為1.2×10³J/（m²•s）．有一臺太陽能熱水器，可將接收到的熱輻射的40%用來升高水溫，如果該熱水器接受陽光垂直照射的有效面積始終是2.1m²．
（1）晴天曬1h能接收多少熱量？
（2）其水箱中50kg水的溫度能升高多少℃？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)1.2×10³J/（m²•s）的含義以及接受面積和照射時(shí)間進(jìn)行計(jì)算；
（2）根據(jù)熱水器接受的熱量和轉(zhuǎn)化率求出水吸收的熱量；然后根據(jù)Q=cm△t即可求出貯水箱中的水升高的溫度．

解答 解：（1）熱水器1小時(shí)能接受的太陽能：Q=1.2×10³J/（m²•s）×2.1m²×3600s=9.072×10⁶J；
（2）水吸收的熱量Q_吸=Q×40%=9.072×10⁶J×40%=3.6288×10⁶J；
因?yàn)镼_吸=cm△t，
所以△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$=$\frac{3.6288×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×50kg}$=17.28℃，
答：（1）地表面晴天時(shí)1h吸收的熱量是9.072×10⁶J；
（2）水吸熱后溫度能升高17.28℃．

點(diǎn)評 此題主要考查的是學(xué)生對熱量計(jì)算公式的理解和掌握，弄清楚水吸收的熱量是解決此題的關(guān)鍵．