太阳能热水器具有安全、节能、环保等优点，某品牌太阳能热水器保温储水箱储水120Kg，集热管长1.8m，内底部到储水箱中水面的高度为1.5m．若某地太阳光照射的时间为平均每天5h，太阳能辐

Question

太阳能热水器具有安全、节能、环保等优点，某品牌太阳能热水器保温储水箱储水120Kg，集热管长1.8m，内底部到储水箱中水面的高度为1.5m．若某地太阳光照射的时间为平均每天5h，太阳能辐射到集热管上的平均功率为3.5×10³W．[c_水=4.2×10³J/（Kg•℃），g取10N/Kg，ρ_水=1.0×10³Kg/m³]求：
（1）水对集热管内底部的压强；
（2）当储水箱中的水吸收的热量为2.52×10⁷J时，水升高的温度；
（3）该太阳能集热管5h接收多少能量？

Answer 1

（1）水对集热管内底部的压强：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1.5m=1.5×10⁴Pa；
（2）当储水箱中的水吸收的热量为2.52×10⁷J时，
由Q_吸=cm△t可得，水升高的温度：
△t=(Q吸)/(cm)=(2.52×107J)/(4.2×103J/(kg•℃)×120kg)=50℃；
（3）该太阳能集热管5h接收的能量：
W=Pt=3.5×10³W×5×3600s=6.3×10⁷J．
答：（1）水对集热管内底部的压强为1.5×10⁴Pa；
（2）当储水箱中的水吸收的热量为2.52×10⁷J时，水升高的温度为50℃；
（3）该太阳能集热管5h接收的能量为6.3×10⁷J．