58问答库 > 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

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

2025-05-22 08:37:00

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回答（1）：

（1）由ρ=

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=S×1400W/m²；
由P=

可得太阳照射5h获得的太阳能：
W_总=P_太t=S×1400W/m²×5×3600s；
由η=

W有

W总

可得：
Q_吸=W_有=W_总×40%=S×1400W/m²×5×3600s×40%；
热水器集热器面积：
S=

Q吸

1400W/m2×3600s×40%

2.52×107J

1400W/m2×5×3600s×40%

=2.5m²．
（3）使用太阳能可以节约能源，并且没有污染．
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）使用太阳能可以节约能源，并且没有污染．

回答（2）：

解：（1）m=ρV水=1×103kg/m3×0.12m3=120kg
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×120kg×（70℃-20℃）=2.52×107J
（2）W总=P太t=S×1400W/m2×5×3600s
Q吸=W有=W总×40%=S×1400W/m2×5×3600s×40%
S=（2.52×107J）/（1400W/m2×5×3600s×40% ） =2.5m2
（3）答：使用太阳能可以节约能源，且无污染．