Question

太阳能安全、清洁、无污染，几乎可以说是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源，当太阳光垂直照射到采光面

太阳能安全、清洁、无污染，几乎可以说是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源，当太阳光垂直照射到采光面时，1m2 采光面在1s 内接收到的太阳辐射能约为1×103J，下表列出的是某种品牌太阳能热水器的有关数据：假设太阳光垂直照射到集热管采光面上，则利用这种太阳能热水器将满箱的水由25℃加热到45℃需要多长时间？[ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg?℃）]． 水箱容积（V） 0.1m3 集热管采光面积（S） 0.8m2 效率（η） 50% 使用年限 15年

Answer 1

装潢水的质量是：m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.1m³=100kg
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³×100kg×（45℃-25℃）=8.4×10⁶J；
由题知，Q_吸=1.0×10³J/（m²?s）×0.8m²×t×η，
t=

8.4×106J

1.0×103J/(m2?s)×0.8m2×50%

=2.1×10⁴s≈5.8h；
答：利用这种太阳能热水器将满箱的水由25℃加热到45℃需要时间5.8h；