Một hệ làm nóng nước bằng năng lượng mặt trời có hiệu suất chuyển đổi 22%, cường độ bức xạ mặt trời lên bộ thu nhiệt là 980W/m2, diện tích bộ thu là 20m2. Cho nhiệt dung riêng của nước là 418

Lời giải:

a) Hiệu suất chuyển đổi là 22% nên năng lượng Mặt Trời có ích cho việc làm nóng nước chiếm 22% năng lượng toàn phần.

b) Công suất bức xạ chiếu lên bộ thu nhiệt là \(P = 980 \cdot 20 = 19600{\rm{ W}} = 19,6{\rm{ kW}}\).

c) Trong 30 phút, năng lượng mặt trời chiếu lên bộ thu nhiệt là:

\(W = P \cdot t = 19600 \cdot 30 \cdot 60 = 35280000{\rm{ J}} = 35,28{\rm{ MJ}}\).

d) Nếu hệ thống đó làm nóng 40 lít nước thì trong khoảng thời gian 30 phút, nhiệt độ của nước tăng thêm:

\(Q = 22\%  \cdot W = 35280000 \cdot 0,22 = 7761600{\rm{ J}}\)

\( \Leftrightarrow Q = mc\Delta t = 40 \cdot 4180 \cdot \Delta t \Rightarrow \Delta t = {46,4^^\circ }{\rm{C}}\).