初二热学物理题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/31 12:14:04
请设计一台太阳能热水器的水箱，要求能装50升水。晒3时后水温能升高15~20摄氏度。热效率为40%；太阳光垂直照射地面，地表吸收的辐射热是1260焦/（秒.米平方）；那么太阳能受热板的面积在什么范围最适宜？

设面积为x m^2
Q = 1260 * x * 40% = 504x J
m = 0.05 * 1 kg/m^3 = 0.05 kg
Q = cm△t = 4.2 * 10^3 * 0.05 * 15 = 3150 J
= 4.2 * 10^3 * 0.05 * 20 = 4200 J
所以 3150 ≤ 504x ≤ 4200
即 6.25≤x≤25/3

先求出50升水升高15度所需的热量，和升高20度所需的热量，再分别除以40%
最后再分别除以1260

40% * 1260 * X = cmt
t=15
t=20
算出的两个值就是范围
把50升水 换算成质量
X为面积 根据能量守恒列上述方程
不懂 +QQ115048395

设手热板面积为S（m^2)
1260*3600*3*S*40%=(15——20)*4200*（50L*1kg/L）
S=0.5787 ——0.7716

50升水升高20度,需要1000大卡的热量,即4200000焦,
在这个问题里,唯一不能确定的是地表的吸热效率,但可以说的是,太阳能热水器的效率应该不低于地表的效率,如果低于,那只能说这热水器太差了.
所以,按地表的吸收来算,吸这个热量需要面积为:
4200000/(3600*3*1260)=0.31平方米,考虑照射角度影响,有个0.6平方足矣.

其它的楼主自己发挥了.