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初三关于内能的物理题

一个太阳能热水器水箱120L，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40％，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W。如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，那么：（1）一箱水需要吸收的热量是多少？（2）热水器上集热器的面积至少要多大？求大神解答~要详细的解题过程

2026年09月28日 05:45

有2个网友回答

网友（1）：

从能量转化的角度来说，物体内能的增加量等于它克服摩擦力所做的功，
两瓶子走过的路程相同，即做功的路程相同，而沙子与瓶壁的摩擦力大于水与瓶壁的摩擦力，所以装水的瓶子克服摩擦力做功少，即转化成的内能少。
希望对你能有所帮助。

网友（2）：

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=pt
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/m2×5×3600s×40%
=
2.52×107J
1400W/m2×5×3600s×40%
=2.5m2．
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．