Question

初三物理竞赛题。急！！！！！！！！！！！！！！

光式太阳灶是用会聚反光镜将太阳能集中在食物火锅底上，就像一只敞开的火炉，锅底温度可达400---500 0C，是用于煮、烧、炒等操作，但需每隔15—30分钟对准一次太阳。有一种伞式聚光灶，在杭州地区气温200C，风力4—5级情况下，用这种灶烧开200C的水2千克（假设在标准大气压下），需20分钟。试计算：（1）它相当于多少瓦的电炉在相同时间里烧开同样多的水？若杭州市有5万户居民使用该太阳灶，每天平均用该种太阳能烧水、煮饭3小时，一个月可共可节约电能多少度？（2）已知地表垂直阳光的表面所受太阳的辐射热为8焦/（分?厘米2），水吸收太阳光的效率为75%，试通过计算，说明这种太阳灶接收太阳光的辐射面的面积至少为多大？如果在冬天使用，该太阳灶烧水的效率会有什么变化，请说明产生变化的原因。

Answer 1

（1）Q=cm（t-t0）=4200x2x（100-20）=672000J
P=W/t=Q/t=672000J/20x60s=560W
50000x3x60/20x672000J=302400000000J=84000kWh
（2）Q=（672000J/75%）/20min=44800J/min
44800j/min÷8J/（mincm2）=5600cm2=0.56m2
冬天使用，效率会低，因为气温低，加热过程中能量损失大。

Answer 2

(1)、Q=cmΔt=4200J/㎏.℃×2㎏×（100-20）℃=672000J
p=W/t=Q/t=672000焦÷1200秒=560瓦
672000焦=0.19度
0.19×9×50000×30=2565000度
（2）672000÷75%÷8÷20=5600m^2
（3）降低，因为冬天外界环境温度低，散失的能量多