Question

（2009•防城港）如图是一种电能辅助式太阳能热水器，晴天时接收太阳能的真空镀膜管每小时能将2.1×106J的太阳能转化

Answer 1

解题思路：（1）由题干条件可以计算出10h水吸收的热量，利用吸热公式求水吸热升高后的温度；

（2）知道每天水吸热和电热管的额定功率，利用Q=W=Pt计算热水器在额定电压下工作，所需的加热时间；

（3）从经济、可再生、环保方面分析．

（1）l天10h太阳能热水器吸收的热量：

Q_吸=2.1×l0⁶J×10=2.1×10⁷J

由Q_吸=cm（t-t₀）得水升高后的温度

t=

Q吸

cm+t₀=

2.1×107J

4.2×103J/(kg•℃) ×100kg+20℃=70℃；

（2）阴天改用电加热时：

∵Q_吸=W=Pt=2.1×l0⁷J，热水器在额定电压下工作

∴将上述同样质量的初温相同的水加热到同样的温度需要的时间：

t=

Q吸

P=

2.1×107J

1500W=1.4×l0⁴s≈3.9h；

（3）太阳能的优点：不污染环境、省钱、可以从自然界源源不断地得到．

答：（1）晴天时用太阳能加热，一天以lOh计算，可以将100kg，初温为20℃的水加热到70℃；

（2）热水器在额定电压下工作，将上述同样质量的初温相同的水加热到同样的温度需要3.9h的时间；

（3）不污染环境、省钱、可以从自然界源源不断地得到．

点评：

本题考点： 太阳能热水器中的热量计算；太阳能的利用．

考点点评： 本题将热学的吸热公式和电学的电功率相结合，虽属于基础知识，但要求灵活运用，属于难题．