太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备，某晴朗夏日的中午，小明家的太阳能热水器在70分钟的日照下，将质量100kg的水温度升高了5℃．已知热水器正对太阳方向的有效面积为1.25m2．则

Question

太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备，某晴朗夏日的中午，小明家的太阳能热水器在70分钟的日照下，将质量100kg的水温度升高了5℃．已知热水器正对太阳方向的有效面积为1.25m²．则：
（1）该过程中热水器里的水吸收的热量为______J．[水的比热容C=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）若热水器的效率为40%，在这段时间内热水器接受到的太阳能是______J．
（3）太阳是将能量向四面八方均匀辐射的，假定太阳光通过大气层时有40%的能量损失，太阳到地球的距离为1.5×10¹¹m．由数学知识可知，球面的面积公式为4πr²（式中r为球半径），球半径与球面总是垂直的．据此可估算出太阳辐射的总功率约为______W．

Answer 1

（1）热水器里的水吸收的热量Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×5℃=2.1×10⁶J；
（2）∵Q_吸=40%Q
∴热水器接受到的太阳能Q=(Q吸)/(40%)=(2.1×106J)/(40%)=5.25×10⁶J；
（3）热水器接收太阳能的功率P=(W)/(t)=(Q)/(t)=(5.25×106J)/(70×60s)=1250W，
地球接收的功率P_地=(PS地)/(S器)=(1250W×4×3.14×(1.5×1011m)2)/(1.25m2)=2.826×10²⁶W，
根据题意，太阳辐射的总功率P_总=(P地)/(1−40%)=(2.826×1026W)/(60%)=4.71×10²⁶W．
故答案为：（1）2.1×10⁶；（2）5.25×10⁶；（3）4.71×10²⁶．