Question

【题目】有一款太阳能热水器，其盛水容量为80L，将它安装在阳光充足的水平台面上，并送满水．

（1）若我市（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×106J． 若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？[c水=4.2×103J/（kg℃）]

（2）若该热水器一天中接收的太阳能，由完全燃烧某种燃料来获得，需要完全燃烧这种燃料0.8㎏，则这种燃料的热值是多大？

（3）请你：

①从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由；

②说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难（可从自然因素或技术因素等方面思考）．

Answer 1

【答案】（1）它一天中接收的太阳能（E）约为3.36×107J，若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高60℃；

（2）这种燃料的热值是4.2×107J/kg；

（3）①利用太阳能可节约化石类能源；减少环境污染；②受天气影响（或“受夜晚影响”）；或转换效率低，或提供的功率小．

【解析】

试题分析：（1）根据题意计算一天接收的太阳能；先计算水的质量和水吸收的热量，再由Q=cm△t计算水温升高的度数；

（2）由Q=mq计算这种燃料的热值；

（3）由环境污染和天气等方面分别解答．

解：

（1）由题可得，一天中接收的太阳能：

E=2.8×106J/（m2h）×1.5m2×8h=3.36×107J；

水吸收的热量：

Q吸=ηE=60%×3.36×107J=2.016×107J，

由密度公式可得：80L水的质量为m=ρV=1.0×103kg/m3=80㎏，

由Q吸=cm（t﹣t0）得：

△t===60℃；

（2）Q放=mq，则这种燃料的热值：

q===4.2×107J/kg；

（3）①利用太阳能可节约化石类能源；减少环境污染；②受天气影响（或“受夜晚影响”）；或转换效率低，或提供的功率小．

答：（1）它一天中接收的太阳能（E）约为3.36×107J，若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高60℃；

（2）这种燃料的热值是4.2×107J/kg；

（3）①利用太阳能可节约化石类能源；减少环境污染；②受天气影响（或“受夜晚影响”）；或转换效率低，或提供的功率小．