问题
问答题
下表是某品牌电辅助加热式太阳能热水器的部分参数，假设热水器接收到的太阳能有80%被水吸收．试求：
| 保温水箱容积（L） | 150 | |
| 采光面积（m2） | 2.5 | |
| 水温（℃） | 夏天 | 45～90 |
| 冬天 | 30～60 | |
| 电热管 | 电压220V | 功率2000W |
（2）冬天晚间无阳光时用电热管加热，保温箱充满水使水温由10℃升高到50℃，在电热管不计热量损失的情况下需加热多长时间？
（3）请简要说出一条太阳能热水器的优点．
答案
（1）保温箱充满水时：
水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×150×10-3m3=150kg；
当最好的日光充分照射下，水温达到最高值，t=90℃，
∴Q吸=C水m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×150kg×（90℃-20℃）=4.41×107J；
∵太阳能有80%被水吸收；
∴Q太阳=
=Q吸 80%
=5.51×107J；4.41×107J 80%
答：在最好的日光充分照射下，当水温恰好达到最高时，需要吸收5.51×107J的太阳能．
（2）保温箱充满水使水温由10℃升高到50℃吸收的热量为：
Q吸1=C水m（t1-t01）=4.2×103J/（kg•℃）×150kg×（50℃-10℃）=2.52×107J；
∵Q吸1=Q电=pt；
∴t=
=Q吸1 P
=1.26×104s=3.5h；2.52×107J 2000W
答：保温箱充满水使水温由10℃升高到50℃，在电热管不计热量损失的情况下需加热3.5小时．
（3）普通的电热水器需消耗电能，煤气热水器需消耗煤气、燃烧时会产生废气污染空气，而太阳能热水器都避免这些，具有节能、无污染、环保、高效利用太阳能．
答：太阳能热水器的优点是：节能、无污染、环保、高效利用太阳能．