题目

面对资源危机,人们注意到了一种新的能源——太阳能,请问：当太阳光照射地面时,1平方米地面上在1秒内平均得到的太阳辐射能约为1000焦.小红家买了一台两用的太阳能热水器,他的集热管采光面积为1.5平方米,容积为100升,能把收集到的太阳能中百分之四十转化为水的内能.用这台热水器将容积为100升的水从25度加热到55度,需多长时间?

提问时间：2021-03-27

答案

根据条件：
“1平方米地面上在1秒内平均得到的太阳辐射能约为1000焦”
“集热管采光面积为1.5平方米,能把收集到的太阳能中40%转化为水的内能”
可知集热管单位时间内转化为水的内能是1.5×1000×40%=600 J/s
100升水从25度加热到55度,由于水的比热容是4200 J/(kg·℃),水的密度是1 kg/l
所以内能增加：(55℃-25℃) × [4200 J/(kg·℃)] × (100 l) × (1 kg/l) = 12600000 J
所以需要的时间是(12600000 J) ÷ (600 J/s) = 21000 s = 350 min = 5小时50分钟