已知太阳正射到地球表面每平方米上的功率为1.0千瓦，现有一太阳能热水器，其收集阳光的面积为3.×8.0米2 ，转换太阳

梁增燕 2021-4-9 05:25

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  赵瑞华 (最佳回答者)

  2021-4-12 05:40

  解析：

  热水器中水的吸热功率为：P=3×8m2×1000W/m2×80%=1.92×104W

  在不出水时，热水器中水的温度为85℃。根据题意，设热水器损失的功率为：P损=k(t-t0)，此时，其输入功率与损失功率应相等。故

  k(t-t0)=1.92×104W,即

  k(85℃-25℃)=1.92×104W,

  解之得：k=320W/℃

  当热水器出水时，设稳定的出水温度为t’，则每分钟出水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×6×10-3m3=6kg

  每分钟流出水损失的能量：

  Q=cm(t’-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×6kg×(t’-25℃)

  =2.52×104 J/℃×(t’-25℃)

  每秒钟损失的能量：

  PQ=	Q	=	2.52×104 J/℃×(t’-25℃)	=420 J/(℃s)×(t’-25℃)
  	t		60s

  因为温差损失的能量：P’= k(t’-25℃)

  根据能量守恒定律知，获得的能量等于损失的能量，故：

  PQ+P’=P，即

  420 J/(℃s)×(t’-25℃)+ 320W/℃×(t’-25℃)= 1.92×104W

  解之得：t’=51℃

  
  
  36 讨论(1)
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