试题

上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”．为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活．下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息：

太阳照射时间/h	太阳能转换为水的内能的效率	热水器最大水容量/L
10	50%	100
水升高的温度/℃	水的比热容/[J·（kg·℃）-1]	水的密度/（kg·m-3）
60	4200	1000

请根据上表信息，计算：
（1）热水器中的水需吸收的热量为多少？
（2）热水器平均1h所接收的太阳能约为多少？

解：（1）由ρ=

m

V

得，热水器中水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×100×10^-3m³=100kg，
热水器中的水增加的内能：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg·℃）×100kg×60℃=2.52×10⁷J；
（2）由η=

W吸

Q总

×100%可得，热水器接收的总太阳能：
Q_总=

Q吸

η

=

2.52×107J

50%

=5.04×10⁷J，
平均1h所接收的太阳能：
E=

Q总

t

=

5.04×107J

10

=5.04×10⁶J．
答：（1）热水器中的水需吸收的热量为2.52×10⁷J；
（2）热水器平均1h所接收的太阳能约为5.04×10⁶J．
解：（1）由ρ=

m

V

得，热水器中水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×100×10^-3m³=100kg，
热水器中的水增加的内能：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg·℃）×100kg×60℃=2.52×10⁷J；
（2）由η=

W吸

Q总

×100%可得，热水器接收的总太阳能：
Q_总=

Q吸

η

=

2.52×107J

50%

=5.04×10⁷J，
平均1h所接收的太阳能：
E=

Q总

t

=

5.04×107J

10

=5.04×10⁶J．
答：（1）热水器中的水需吸收的热量为2.52×10⁷J；
（2）热水器平均1h所接收的太阳能约为5.04×10⁶J．