如图是“光电气互补型”太阳能热水器，晴天以吸收太阳能作为加热方式，阴雨天可用电或气加热方某该种太阳能热水器水箱内的水为50kg，接收太阳能有效面积为0.75m2，太阳辐射强度为1.26×

Question

如图是“光电气互补型”太阳能热水器，晴天以吸收太阳能作为加热方式，阴雨天可用电或气加热方某该种太阳能热水器水箱内的水为50kg，接收太阳能有效面积为0.75m²，太阳辐射强度为1.26×10³J/（m²•s），经过4h水温由15℃升高 到45℃，（水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）
（1）这段时间内，水吸收的热量是多少J？
（2）该太阳能热水器的光热转化效率为多少？
（3）若在阴雨天，采用电加热方式工作时的热效率为70%，已知电热管规格为“220V1000W”，正常工作情况下，满足上述水温要求电热管要加热多久？
（4）假若这些水所吸收的热量靠燃烧天然气来获得，至少要完全燃烧多少m³的天然气？（q=8×10⁷J/m³）

Answer 1

（1）水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×50Kg×30℃=6.3×106J；（2）太阳的辐射能W=0.75m2×4×3600s×1.26×103J/（m2•s）=1.3608×107J；该太阳能热水器的光热转化效率为 η=Q吸W×100%=6.3×106J1.3...