Question

太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表示小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息．

太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表示小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息． 太阳照射时间t/h 装水量m/kg 吸热板面积S/m2 水升高的温度△t/℃ 太阳辐射功率P/J?（m2?h）-1 10 100 2.5 50 1.68×106其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能，求：[c水=4.2×103J/（kg?℃）]（1）水在10h内吸收的热量；（2）该太阳能热水器的能量转换效率．

Answer 1

（1）水吸收的热量（有用能量）：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×50℃=2.1×10⁷J；
（2）10h太阳能热水器吸收的太阳能（总能量）：
Q_总=1.68×10⁶J/（m²?h）×2.5m²×10h=4.2×10⁷J，
η=

Q吸

Q总

×100%=

2.1×107J

4.2×107J

×100%=50%．
答：（1）水在10h内吸收的热量为2.1×10⁷J；
（2）该太阳能热水器的能量转化效率为50%．