Question

有一种太阳能、电能两用热水器，它接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.25m²能将接收的太阳能的50%转化为水的内能．它的电热水器铭牌见下表．

（1）晴天时，用太阳能加热．每年6月份，合肥地区向着阳光的地方平均每1m²的面积在1h内得到的太阳辐射能为3.2×10⁶J，如果每天接收太阳能的时间以8h计算，可以将80kg、初温为20℃的水加热到多少摄氏度？[水的比热容c=4.2×10³J/]
（2）如果遇到雨天用电能加热，在额定电压下工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需多长时间？（假定所消耗的电能全部转化为水的内能）
（3）结合本题，谈谈使用太阳能的优缺点．

Answer

（1）首先计算出太阳能释放的能量E，即为功率×时间×面积，这些能量的50%可转化为水吸收的热量，根据热量的计算公式为Q=cm△t，可以计算出水升高的温度，那么水加热到的温度为初始温度+升高的温度；
（2）当用电能加热时，电能释放的能量与水吸收的热量是相等的，根据W=Pt，从而计算出需要的时间；
（3）太阳能的特点是太阳能十分巨大，产生能源总量多，并且供应时间长，分布广阔，获取方便，安全清洁，不会给环境带来污染．
【解析】
（1）水所吸收的热量为Q吸=W1Stη=3.2×106J/h×1.25m2×8h×50%=1.6×107J
水能加热的温度为==67.6℃
答：可以将80kg、初温为20℃的水加热到67.6℃
（2）用电能所需要的时间=
答：用电能将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需3个小时．
（3）由题可知，使用太阳能可以节能，安全且无污染，但雨天或阴天时无法使用，
答：优点：使用太阳能可以节约电能等，且无污染；
缺点：但受天气情况制约．