Question

太阳能是一种理想的绿色能源．小华家最近安装了一台太阳能热水器，水箱容积为100升，在夏天一般的光照条件下，一满箱15℃的水到傍晚时，水温可达到65℃．
（1）如果光、热转换的效率为40%，要吸收多少太阳能．
（2）由于冬天太阳的热辐射太少，一般都预装了电加热器．若该电加热器的规格为“220V  2.4KW”，需加热多少分钟？）．

Answer

（1）先根据水的体积求出质量，然后利用Q吸=cm△t求出水吸收的热量，最后根据光热转化的效率可求出吸收的太阳能；
（2）根据Q吸=W=Pt即可求出加热的时间．
【解析】
（1）水的体积：v水=100L=0.1m3，
水的质量：m=ρ水v水=1×103kg/m3×0.1m3=100kg，
水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（65℃-15℃）=2.1×107J；
吸收的太阳能：Q===5.25×107J；
（2）∵Q吸=W=Pt
∴t===8750s≈146min．
答：（1）如果光、热转换的效率为40%，要吸收5.25×107J太阳能．
（2 ）若该电加热器的规格为“220V 2.4KW”，需加热146分钟．