Question

【題目】貝貝家新裝了一個太陽能熱水器，該熱水器水容量為100L,在冬季有效日照時段里，平均每平方米的面積上每小時接受的太陽能約為3×106 J。若該熱水器接受太陽能的有效面積為1.5m2，每天日照時間按8h計算，若這些太陽能能使裝滿水的熱水器的水溫從25℃升高到65℃。求：

（1）熱水器中水的質(zhì)量；

（2）一天內(nèi)熱水器中水吸收的熱量；

（3）熱水器在冬季的效率。

Answer 1

【答案】(1) 100kg；(2) 1.68×107J；(3) 46.7%

【解析】

(1)熱水器中水的體積：

V=100L=100dm3=0.1m3，

由ρ=可得，熱水器中水的質(zhì)量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg；

(2)一天內(nèi)熱水器中的水吸收的熱量：

Q吸=cm(tt0)=4.2×103J/(kg℃)×100kg×(65℃25℃)=1.68×107J，

(3)一天內(nèi)熱水器接收太陽能的能量：

E=3×106J/(m2h)×1.5m2×8h=3.6×107J，

熱水器在冬季的效率：

η=×100%=×100%=46.7%。

答：(1)熱水器中水的質(zhì)量為100kg；

(2)一天內(nèi)熱水器中的水吸收的熱量1.68×107J；

(3)熱水器在冬季的效率為46.7%