Question

用太陽(yáng)能熱水器（如圖所示）代替?zhèn)鹘y(tǒng)的煤氣或電熱水器可以更好的節(jié)約能源．圖中小芳經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)自己家里的太陽(yáng)能熱水器的吸熱功率為2000W【“吸熱功率”是指該集熱器每秒鐘吸收的太陽(yáng)輻射的能量（熱量）】，在8個(gè)小時(shí)內(nèi)將儲(chǔ)水器中的水溫從20℃加熱至80℃，而的儲(chǔ)水器的容積是200升．根據(jù)小芳的觀測(cè)數(shù)據(jù)，請(qǐng)完成：【水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，水的比熱容c=4.2×10³J/（kg?℃）】
①儲(chǔ)水器中裝滿水時(shí)，水的質(zhì)量是________kg；
②儲(chǔ)水器中的水吸收的熱量是________J；
③集熱器8個(gè)小時(shí)吸收的太陽(yáng)輻射給它的熱量是________J；
④這臺(tái)太陽(yáng)能熱水器的工作效率是________．

Answer 1

200    5.04×10⁷     5.76×10⁷     87.5%
分析：①知道儲(chǔ)水器的容積（裝滿水水體積），利用密度公式求水的質(zhì)量；
②求出了水的質(zhì)量，知道水的初溫和末溫，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
③知道太陽(yáng)能熱水器的吸熱功率和時(shí)間，利用Q=W=Pt求集熱器8個(gè)小時(shí)吸收的太陽(yáng)輻射給它的熱量；
④水吸收的熱量和太陽(yáng)能吸收的太陽(yáng)輻射熱的比值就是太陽(yáng)能熱水器的工作效率．
解答：
①水的質(zhì)量：
m=ρV=1×10³kg/m³×200×10^-3m³=200kg，
②水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×200kg×（80℃-20℃）=5.04×10⁷J；
③集熱器8個(gè)小時(shí)吸收的太陽(yáng)輻射給它的熱量：
Q=W=Pt=2000W×8×3600s=5.76×10⁷J；
④太陽(yáng)能熱水器的工作效率：
η===87.5%．
故答案為：①200；②5.04×10⁷ ；③5.76×10⁷ ；④87.5%．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)密度公式、吸熱公式、功率公式、效率公式的掌握和運(yùn)用，計(jì)算時(shí)注意單位統(tǒng)一，雖知識(shí)點(diǎn)多，但都屬于基礎(chǔ)，難度不大．