太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照*下的相关信息太阳照*时间/...
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太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照*下的相关信息
太阳照*时间/h | 装水量 /kg | 吸热板面积/m2 | 水升高的温度/℃ | 水的比热容/J(kg·℃)-1 | 太阳辐*功率/J·(m2 ·h)-1 |
10 | 100 | 2.5 | 50 | 4.2×103 | 1. 68×106 |
其中太阳辐*功率是指1h内投*到1m2面积上的太阳能.
求:(1)水在10h内吸收的热量;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气;(天然气的热值为8.4×l07J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)
(3)该太阳能热水器的能量转化效率.
【回答】
(1)水在10h内吸收的热量为2.1×107J;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧0.25m3的天然气;
(3)该太阳能热水器的能量转化效率为50%.
【详解】
(1)水吸收的热量(有用能量):
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×50℃=2.1×107J;
(2)由题知,
Q放=vq=Q吸=2.1×107J,
需要天然气的体积:
v==0.25m3;
(3)10h太阳能热水器吸收的太阳能(总能量):
Q总=1.68×106J/(m2•h)×2.5m2×10h=4.2×107J,
η= ×100%=×100%=50%.
答:(1)水在10h内吸收的热量为2.1×107J;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧0.25m3的天然气;
(3)该太阳能热水器的能量转化效率为50%.
知识点:比热容
题型:计算题
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