有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如下表所示。将它安装在阳光充足的水平台面上，并送满水。（1）若它的底部支架与水平台面的接触面积为0.3m2，求它对台面的压力

题型：模拟题难度：来源：

有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如下表所示。将它安装在阳光充足的水平台面上，并送满水。
（1）若它的底部支架与水平台面的接触面积为0.3m²，求它对台面的压力和压强。（取g＝10N/kg）
（2）泰州地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×10⁶J。若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m²，每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？[c_水＝4.2×10³J/(kg·℃)]
（3）若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气（热值q＝4.2×10⁷J/kg）来获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？
（4）请你：①从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由；②说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难（可从自然因素或技术因素等方面思考）。

答案

解：（1）G_水=m_水g=ρ_水V_水g=1.0×10³kg/m³×80×10^-3 m³×10N/kg=800N
      F= G_器+ G_水=800N+40kg×10N/kg=1200N
      p=F/S=1200N/0.3m²=4×10³Pa
（2）E=2.8×10⁶J×1.5m²×8h=3.36×10⁷ J
      Q_吸=ηE=60%×3.36×10⁷ J=2.016×10⁷ J
      由Q_吸=cm（t－t₀）得：Δt=Q_吸/cm=2.016×10⁷ J/（4.2×10³ J/( kg·℃)×80kg）=60℃
（3）由Q_放= mq得：m=Q_放/q=3.36×10⁷ J/4.2×10⁷J/kg=0.8kg
（4）①利用太阳能可节约化石类能源或减少煤、石油等化石类能源的消耗或节约能源或减少环境污染；②受天气影响或受夜晚影响或转换效率低或提供的功率小