◎ 题目

2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术，来体现“城市，让生活更美好”的主题．如图所示的太阳能热水器，它的水箱容量为120L，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W．如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，那么： （1）箱内水吸收的热量是多少？ （2）热水器上集热器的面积至少要多大？[水的比热容是：4.2×103J/（kg?℃）] （3）如果使用家庭电路、功率是1500W的电加热器给水箱内的水加热，电路中的电流是多少？加热器的电阻是多大？（保留一位小数）

◎ 答案

（1）由ρ= m V 得： m=ρV水=1×103kg/m3×0.12m3=120kg； 水吸收的热量： Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×120kg×（70℃-20℃）=2.52×107J； （2）这台太阳能热水器获得的辐射功率： P太阳=S×1400W/m2； 由P= W t 可得太阳照射5h获得的太阳能：W总=P太阳t=S×1400W/m2×5×3600s； 由η= W有用 W总 可得： Q吸′=W有=S×1400W/m2×5×3600s×40%； 热水器集热器面积： S= 2.52×107J 1400W/m2×5×3600s×40% =2.5m2； （3）∵P=UI， ∴电路电流为I= P U = 1500W 220V ≈6.8A； 电阻阻值为R= U2 P = (220V)2 1500W ≈32.3Ω． 答： （1）一箱水需要吸收的热量是2.52×107J； （2）热水器上集热器的面积至少为2.5m2； （3）电路中的电流是6.8A；加热器的电阻是32.3Ω．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术，来体现“城市，让生活更美好”的主题．如图所示的太阳能热水器，它的水箱容量为120L…”主要考查了你对  【太阳能】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。