Question

题图为一种太阳能热水器，该热水器的集热器的有效采光面积为3m²，能在8h内将225L水的温度升高了40℃．设热水器每平方米面积每秒接收太阳辐射能为1.4×10³J，即P=1.4×10³J/，求该热水器的效率．

Answer

（1）已知太阳能热水器每平方米面积每秒接收太阳辐射能和采光面积，即可求出太阳能热水器8h内吸收的热量；
（2）已知水的体积和密度，可利用公式m=ρV计算质量，已知水的比热容和温度变化，可利用公式Q=cm△t计算水吸收的热量，最后利用效率公式计算太阳能热水器的效率．
【解析】
（1）太阳能热水器8h内吸收的热量：
Q=3m2×8×3600s×1.4×103J/（m2•s）=1.2096×108J，
（2）∵ρ=，
∴水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×225×10-3m3=225kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×225kg×40℃=3.78×107J；
太阳能热水器的效率：
η=×100%=×100%=31.25%．
答：热水器的效率为31.25%．